HISTOLOGIA- wykład 14.11.12 r.

TKANKA ŁĄCZNA

Macierz zewnątrzkomórkowa

Klasyfikacja tkanek łącznych:

• Tkanka łączna galaretowata

- dojrzała

- niedojrzała

• tkanka łączna siateczkowata

• włóknista(właściwa)

-luźna

- zbita

*o regularnym układzie włókien

- ścięgnista

- splotowata

-sprężysta

* o nieregularnym układzie włókien

• tkanka kostna

-grubowłóknista

-drobnowłóknista

• tkanka chrzęstna

-szklista

-sprężysta

-włóknista

• tkanka tłuszczowa

-żółta

-brunatna

• krew

Tkanki łączne- CEHY WSPÓŁNE

• Wszystkie tkanki łączne wywodzą się z mezenchymy

• Wszystkie tkanki łączne posiadają dużą ilość substancji międzykomórkowej, która

1) warunkuje właściwości tkanki

2 )umożliwia tkankom pełnienie określonych funkcji

Zawsze 2 tkanki graniczą ze sobą- nabłonkowa i łączna, na ich granicy jest błona podstawna oddzielające te tkanki

W tkance łącznej przebiegają naczynia włosowate (zbudowane z tkanki nabłonkowej).

Tkanka łączna= substancja międzykomórkowa+

Substancja międzykomórkowa składa się z włókien i substancji podstawowej (wytwarzane przez komórki tej tkanki). Fibroblast

W układzie klasycznym wyróżnia się 3 typy włókien: elastyczne, srebrochłonne i kolagenowe

Z punktu widzenia chemicznego: kolagenowe i elastyczne (bo srebrochłonne okazują się kolagenowymi)

Podział histologiczny

Substancja międzykomórkowa

• Włókna

- kolagenowe

-srebrnochłonne

- sprężyste

• Istota podstawowa

- proteoglikany (oraz wchodzących w ich skład glikozaminoglikany)

Podział chemiczny:

Substancja międzykomórkowa

• Włókna

- włókna kolagenowe

-włókna niekolagenowe

• Istota podstawowa

- proteoglikany (oraz wchodzących w ich skład glikozaminoglikany)

KOLAGEN

- Białko włókienkowe stanowiące 20-40% wszystkich białek organizmu

- W największej ilości występuje w skórze, ścięgnach, więzadłach, kościach, chrząstkach, zębach

- Tworzy włókna kolagenowe (klejodalne) o bardzo dużej wytrzymałości na rozciąganie, ale może występować również w postaci niewłóknistej, np. jako składnik blaszki gęstej błony podstawnej

podstawowymi jednostkami budującymi kolagen są cząsteczki tropokolagenu

Tropokolagen (na przykładzie kolagenu typu I)

- Cząsteczka o kształcie sztywnej liny okrętowej, długości ok 300 nm, średnicy ok 1,5 nm i masie cząsteczkowej ok 285000

- Jest prawoskrętnym superheliksem utworzonym z 3 łańcuchów polipeptydowych (każdy zawiera ok 1000 aminokwasów i posiada masę cząsteczkową ok 95000), tworzących lewoskrętne helisy, nazywanych podjednostkami alfa

- Cząsteczki tropokolagenu mogą być

- homotrimerami, zbudowanymi z 3 identycznych podjednostek alfa, np. (alfa1)3

-heterotrimerami zbudowanymi z różnych podjednostek np. (alfa1)2 alfa3

   −(Gly−X−Y)_u−

33% GLICYNA

22% PROLINA I HYDROKSYPROLINA

11% ALANINA

10%ASPARAGINA I GLUTAMINIAN

KOLAGEN

Występuje ponad 10 klas (typów) kolagenu, złożonych z różnych form łańcuchów alfa budujących cząsteczkę tropokolagenu

wyróżnia się ponad

-10 typów łańcuchów alfa1

-5 typów łańcuchów alfa2

-3 typów łańcuchów alfa3

KOLAGEN TYPU 1

- dzięki bardzo uporządkowanej sekwencji aminokwasów cząsteczki tropokolagenu ulegają polimeryzacji we włókna o bardzo regularnej strukturze

- Pomiędzy każda cząsteczką jest przerwa- przerwy mają ok. 35 nm. Obecność przerw powoduje poprzeczne prążkowanie kolagenu. Cząsteczki tropokolagenu układają sie równolegle z przerwą tworząc włókno kolagenowe.

- Włókna kolagenowe mogą tworzyć pęczki włókien

- Włókna kolagenowe wykazują poprzeczne prążkowanie co 67 nm

BIOSYNTEZA KOLAGENU

Tabela

I Wytrworzenie preprokolagenu i prokolagenu

II Hydroksylacja łąncuchów prokolagenu

-dotyczy proliny i lizyny, prowadzi do powstania hydroksylizyny i hydroksyproliny

-katalizowana przez oksygenazę hydroksylującą

III Glikozydacja łańcuchów prokolagenu

-przyłączenie glukozy i galaktozy

IV Utworzenie tripletowej cząsteczki prokolagenu

V Sekrecja

VI Usunięcie talopeptydów

-katalizowana przez peptydazy prokolagenowe

VII Wytworzenie wiązań poprzecznych i asocjacja cząsteczek tropokolagenu we włókna

-oksydatywna dezaminacja lizyny prowadząca do powstania allizyny, katalizowana przez oksydazę lizynową

-powstawanie połączeń pomiędzy allizyną-lizyną, allizyną-alliżyną, allizyną-allizyną-histydyną

** Zaburzenia syntezy kolagenu i powodowane przez nie choroby

Zespół Zespół EhlersaDantosa typu	-brak aktywności oksygenazy hydroksylującej - zwiększenie alestyczności skóry, pęknięcia gałki ocznej
Zespół EhlersaDantosa typu VII	-obniżenie aktywności aminopeptydazy prokolagenowej -częste zwichnięcia nadmierna ruchliwość stawów, miękka skóra
Zespół	- tętniak aorty
Szkorbut	- brak witaminy C - unieczynnienie oksygenazy hydroksylująej - owrzodzenia dziąseł, krwotoki
Choroma Mankesa	-defekt metabolizmu miedzi i niezbędnej do aktywacji oksygenazy hydroksylującej - łamliwe włosy opóźniony wzrost
Wrodzona łamliwość kości

KLASYFIKACJA KOLAGENU

TYP KOLAGENU	Skład podjednostkowy	Występowanie i niektóre właściwości
I		Najczęściej spotykany typ kolagenu w organizmie, grube włókna o dużej wytrzymałoścu mechanicznej, niska zawartość lys-OH oraz cukrów Skóra, ściegna, więzadło, kości, narządy wewnętrzne
II		Cienkie włókna, wysoka zawartość lys-OH oraz cukrów Tkanka chrzęstna, ciało szkliste oka Nie jest widoczny w mikroskopie świetlnym
II		-Włókna ulegające impregnacji solami srebr, inne nazwy włókna srebrochłonne, siateczkowe, kratkowe: niska zawartość lys-OH i cukrów, wysoka Pro-OH - Szeroko rozpowszechnione: skóra, narządy wewnętrzne, naczynia krwionośne

Zdj: kolageny tworzące włókna i niekonwencjonalne

Typ kolagenu		Występowanie i niektóre właściwości
IV		- buduje błony podstawne -wytwarzany przez komórki nabłonkowe
V		- łożysko, rogówka i rozpowszechnienie w wielu tkankach w małych ilościach
VI		- ściany tętnic, rogówka, łożysko, macica
VII		- błony podstawne, łożysko
VIII		Naczynia krwionośne, nowotwory
IX		-chrząstka

Kolagen typu I wybarwia się na kolor różowy

Kolagen typu II niewidoczny w mikroskopie- włokna cienkie, taki sam współczynnik załamania jak błona podstawna

Kolagen typu III wybarwia się solami srebra, tkanka siateczkowa

Kolagen typu IV

- duża cząsteczka 390 nm długości, 2,5-3 nm grubości, masa cząsteczkowa pojedynczego łańcucha alfa ok. 180 000

- 2 regiony globularne i 2 heliksowe

-duża zawartość hydroksyproliny i hydroksylizyny

- duża zawartość glukozy i galaktozy

- tworzy sieci

KOLAGEN TYPU VI

-Powstaje w komórce syntetyzującej w ostatecznej formie- bez ograniczonej proteoliny i po agregacji w tetramery

- tetramery polimeryzują w koralikowe włókna

-zawiera tripeptydowe segmenty Arg-Gly-Asp uważane za sekwencje adhezji komórkowej (RGD)

KOLAGEN TYPU VII

- Cząsteczka zawiera segment heliksowy oraz 2 domeny globularne- małą N-terminalną i dużą C-terminalną, posiadające pałeczkowate segmenty boczne

- tworzy dimery, które usuwane są do macierzy zewnątrzkomórkowej, w której łączą się w wachlarzowate włókna, mocujące blaszkę gęstą do warstwy włóknisto-siatkowatej

KOLAGEN TYPU IX

- występuje wyącznie w taknce chrzęstnej

- zawiera 3 domeny heliksowe i 4 globularne

-wiąże cząsteczki siarczanu chondroityny

- wiąże się z kolagenem typu II

WŁÓKNA ELASTYCZNE

- występują pojedynczo, nie tworzą pęczków

- mogą się rozgałęziać i budować sieci

- w nieutrwalonej tkance mają kolor szaro-żółty

- zbudowane z 2 głównych komponentów

- bezpostaciowej, elastycznej substancji- elastyny

- miofibryli zbudowanych z białka fibryliny

FIBRYLINA

-buduje włókienka o średnicy 8-12 nm, występujące we włóknach elastycznych oraz poza nimi- kłębuszki nerkowe, gałka oczna

-stabilizują strukturę włókien elastycznych

ELASTYNA

- hydrofobowe białko uczestniczące w budowie włókien lub błon sprężystych

- masa cząsteczkowa ok 70000

- bogata w glicynę (ok. 30 %), prolinę (ok. 10%)

- nie zawiera hydroksylizny, ma mniej hydroksyproliny niż kolagen

- cząsteczki elastyny łącza się ze sobą wiązaniami co umożliwia im budowę sieci

- wykazują ogromna zdolność do rozciągania- pod wpływem działania siły spiralnie zwinięte cząsteczki ulegają wyprostowaniu, po zaprzestaniu jej działanie ponownie zwijają się, jednakże nie odtwarzają pierwotnego kształtu

WŁÓKNA ELASTYCZNE- BIOSYNTEZA!

- W komórce powstaje tropoelastyna, która jest następnie uwalniania do przestrzeni międzykomórkowej

- w przestrzeni międzykomórkowej dochodzi do tworzenia wiązań krzyzowych pomiędzy cząsteczkami lizyny. proces ten zachodzi przy udziale oksydazy lizynowej i wiąże się z powstaniem desmozyny i izodesmozyny- poliaminkwasów łączących cząsteczki elastyny ze sobą

- tworzenie wiązań pomiędzy cząsteczkam tropoelastyny zachodzi w obrębie szkieletu z fibryli, które powstały w suktek polimeryzacji cząsteczek mikrofibryliny (m.cz. 34000) we włóknienka o średnicy 9-12 nm

- może powstawać tylko zewnątrzkomórkowo (włókna nie powstają w komórce!! )

INNE GLIKOPROTEIDY NIEKOLAGENOWE

1) FIBRONEKTYNA

- występuje w 2 formach:

-rozpuszczalnej, obecnej w osoczu krwi, wytwarzanej przez hepatocyty

- nierozpuszczalnej, obecnej w tkance łącznej oraz błonach podstawnych, wytwarzanej głównie przez fibroblasty

- pośredniczy w adhezji komórkowej i ułatwia komórkom zakotwiczenie w podłożu, pełniąc funkcję łącznika pomiędzy komórką a materiałem zewnątrzkomórkowym

- w warunkach in vitro jej wytwarzanie maleje w komórkach ulegających transformacji nowotworowej

- jest dużą cząsteczką (m. cz. 450000), składającej się z 2 podobnych, ale nie identycznych podjednostek o długości 60 nm, połączonych przy końcu C za pomocą 2 wiązań dwusiarczkowych

- obie podjednostki (alfa i beta) zawierają po 9 domen globularnych wyspecjalizowanych w wiązaniu innych cząsteczek lub komórek

- domeny fibronektyny mogą oddziaływać z kolagenem, heparyną, włóknikiem oraz powierzchnią komórki

2) LAMININA

- duża cząsteczka o masie 850000-900000

- zbudowana z 3 łańcuchów polipeptydowych ułożonych w kształcie krzyża

- wiąże się z komórką, kolagenem, heparyną i nidogenem

- jest składnikiem błon podstawnych, zapewniających komórkom połączenie z kolagenem typu IV

Nieobowiązkowe (nie musimy ich znać)

3) ENTAKTYNA/NIDOGEN

- wchodzi w skład błon podstawnych

- łączy się z lamininą

4) TENASCYNA

- obficie występuje w tkankach zarodkowych

- uczestniczy w adhezji komórkowej

SUBSTANCJA MIĘDZYKOMÓRKOWA- MACIERZ ZEWNĄTRZKOMÓRKOWA

1) BIAŁKA WŁÓKNISTE

- białka kolagenowe

- elastyna i mikrofibrylina

- fibronektyna

2) GLIKOPROTEIDY STRUKTURALNE

- laminina

- entaktyna

- tenascyna

3) PROTEOGLIKANY I GLIKOZAMINOGLIKANY

GLIKOZAMINOGLIKANY (TRZEBA ZNAĆ)

- mają strukturę długich, nie rozgałęzionych łańcuchów polisacharydowych, zbudowanych z powtarzających się jednostek disacharydowych, zawierających kwas heksozouronowy oraz heksozoaminę

- są silnie hydrofilne

- posiadają ujemny ładunek elektryczny dzięki obecności grup siarkowych i karboksylowych

- glikozaminogliany, z wyjątkiem kwasu hialuronowego, występują wyłącznie w powiązaniu z białkami (jako proteoglikany), bowiem są syntetyzowane na rdzeniu białkowym

Kwas hialuronowy	Syntetyzowany zewnątrzkomórkowo na powierzchni błony komórkowej
Siarczan chondroityny A Siarczan chondroityny B Siarczan chondroityny C	Syntetyzowane wewnątrz komórek na bazie rdzenia białkowego
Siarczan keratanu
Siarczan heparanu

Kwas hialuronowy występuje samodzielnie

PROTEOGLIKANY

- glikoproteiny z ogromną przewagą komponentu cukrowego nad białkowym

- zbudowane z centralnie położonego łańcucha polipeptydowego nazywanego rdzeniem białkowym lub białkiem rdzeniowym, do którego przyłącza się 1 lub wiele łańcuchów glikozaminoglikanów, niekiedy również inne oligosacharydy

- wyrózniamy proteoglikany

-zewnątrzkomórkowe pełniące rolę organizatorów macierzy międzykomórkowej

- proteoglikany błonowe (np. syndekan, CD44)

- proteoglikany wewnątrzkomórkowe (np. serglicyna)

Proteoglikany istoty międzykomórkowej:

• Wielocząsteczkowe:

- agrekan

- zbudowany z białka rdzeniowego o masie 225-250 tys.., które wiąże kwas hialuronowy (m. cz. 1 mln), chondroitynosiarczyny (m. cz. 10-25 tys.); keratynosiarczyny (5-15 tys.) .................

-wersykan

• Małocząsteczkowe

- biglikan (błony podstawne, tkanka łączna)

- fibromodulina (tkanka łączna)

- lumikan (rogówka oka)

-witronektyna (mózg, serce)

Fibroblast- komórka niezwykła, w jego aparacie golgiego i rozbudowanej siateczce śródplazmatycznej wytwarza odpowiednie składniki substancji międzykomórkowej, "fabryka chemiczna"

KOMÓRKI TKANKI ŁĄCZNEJ WŁÓKNISTEJ (WŁAĆIWEJ)

KOMÓRKI WCHODZĄCE W SKŁAD TK ŁACZNEJ

- FIBROBAST i fibrocyt

- miofibroblast

- histiocyt (makrofag)

- mastocyt ( komórka tuczna)

- plazmocyt

- perycyt

- adipocyt

- komórki krwi

??? Fibroblast jest postacią łączną fibrocytu. Fibrocyt jest komórką starszą. Różnice: 1. fibroblast ma więcej cytoplazmy, fibrocyt jest wrzecionowaty 2. fibrocyt ma jądro bogate w heterouchromatynę, 3. doskonale rozwinięty aparat golgiego i siateczka śródplazmatyczna

Obie te formy są komórkami tkanki łącznej

Miofibroblast- zaiwera elementy kurczliwe w postaci włókienek aktynowych i

Histiocyt (makrofag)- wykazuje zdolność ruchu, fagocytozy, dobrze rozwinięte wszystkie organella, bogaty w lizosomy (związane z trawieniem, żyje krótkie, powstaje z monocytów

Komórki tuczne- charakteryzują się dużą liczbą ziarnistości, w których jest heparyna i chistamina, wybarwiane hematoksyliną, chistamina- rozszerzenie naczyń krwionośny, reakcje alergiczne, zaczerwienienie i podrażnienie skóry po ukąszeniu komara. heparyna- zmniejsza krzepliwosc krwi, podobne do granulocytów zasadochłonnych (pod względem chemicznym)

plazmocyt- powstaje z limfocytów b, ma specyficzną budowę: komórka jajowatego kształtu, ekscentryczne położenie jądra komórkowego, jądro ma specyficznie ułożoną chromatynę (postać szprychowata, jak wskazówki zegara), silnie rozwinięta siateczka szorstka (jest silnie zasadochłonna, wybarwia się na ciemno), dobrze rozwinięty aparat glgiego, produkuje przeciwciała

Adipocyt- komórki tłuszczowe, większą część komórki wypełniakropla tłuszczu, jądro spłaszczone, wytwarzają wokół siebie blaszkę podstawną (laminina, kolagen typu 4- oddzielają adipocyt od tkanki łącznej)

komórki krwi- głównie limfocyty i granulocyty

perycyty- leża na powierzchni naczyń włosowatych, odmiana komórek niezróżnicowatych, wygląd gwiaździsty

nast wykład tk nerwowa