Клетки-сателлиты

Белок ремонта мышц

Клетки-сателлиты

Мышцы имеют замечательную способность к самовосстановлению. С помощью тренировок можно восстановить их после травмы, да и возрастная атрофия преодолевается при активном образе жизни. При растяжении мышцы болят, но обычно боль проходит через несколько дней.

Этой способностью мышцы обязаны клеткам-сателлитам — особым клеткам мышечной ткани, которые соседствуют с миоцитами, или мышечными волокнами. Сами же мышечные волокна — основные структурно-функциональные элементы мышцы — представляют собой длинные многоядерные клетки, обладающие свойством сокращения, так как в их состав входят сократительные белковые нити — миофибриллы.

Клетки-сателлиты — это, собственно, стволовые клетки мышечной ткани. При повреждениях мышечных волокон, которые возникают из-за травм или с возрастом, клетки-сателлиты интенсивно делятся.

Они ремонтируют повреждения, сливаясь вместе и образуя новые многоядерные мышечные волокна.

Идеи заботы о здоровье недостаточно, чтобы заставить людей справиться с ленью и нехваткой времени. Специалисты ВОЗ решили, что идея увлекательной и… →

С возрастом количество клеток-сателлитов в мышечной ткани снижается, соответственно, снижается и способность мышц к восстановлению, а также сила мышц.

Ученые из Института изучения сердца и легких Общества Макса Планка (Германия) выяснили молекулярную механику мышечного самовосстановления при помощи клеток-сателлитов, которая до сих пор не была досконально известна. О результатах они написали в журнале Cell Stem Cell.

Их открытие, как считают ученые, поможет создать методику восстановления мышц, которую из лаборатории когда-нибудь можно будет перенести в клинику для лечения мышечной дистрофии. А может быть, и мышечной старости.

Исследователи выявили ключевой фактор — белок под названием Pax7, который играет основную роль в мышечной регенерации.

Собственно, этот белок в сателлитных клетках был известен давно, но специалисты считали, что основную роль белок играет сразу после рождения. Но оказалось, что он незаменим на всех этапах жизни организма.

Найден способ победить прогерию — преждевременное старение. Пока опыты проводятся только на мышах, но есть надежда, что детей, слишком быстро… →

Чтобы точно выяснить его роль, биологи создали генетически измененных мышей, у которых белок Pax7 в сателлитных клетках не работал. Это привело к радикальному сокращению самих сателлитных клеток в мышечной ткани. Затем ученые вызвали повреждения мышиных мышц путем инъекции токсина.

У нормальных животных мышцы начинали интенсивно регенерировать, и повреждения заживали. Но у генетически измененных мышей без белка Pax7 мышечная регенерация стала почти невозможна. В результате биологи наблюдали в их мышцах большое количество мертвых и поврежденных мышечных волокон.

Ученые расценили это как доказательство ведущей роли белка Pax7 в мышечной регенерации.

Мышечную ткань мышей рассмотрели под электронным микроскопом. У мышей без белка Pax7 биологи обнаружили очень немногие сохранившиеся сателлитные клетки, которые по строению сильно отличались от нормальных стволовых клеток. В клетках отмечались повреждения органелл, и было нарушено состояние хроматина — ДНК в совокупности с белками, который в норме определенным образом структурирован.

Интересно, что сходные изменения появлялись в сателлитных клетках, которые культивировали долгое время в лаборатории в изолированном состоянии, без их «хозяев» — миоцитов. Клетки таким же образом деградировали, что и в организме генетически измененных мышей.

А ученые обнаружили в этих деградировавших клетках признаки дезактивации белка Pax7, которая наблюдалась у мышей-мутантов.

Дальше — больше: изолированные клетки-сателлиты через какое-то время переставали делиться, то есть стволовые клетки переставали быть стволовыми.

Ученые нашли белок, способный омолодить сердце. Во всяком случае, найден виновник изменений, происходящих в сердечной мышце с возрастом. И удалось… →

Если же, напротив, повысить активность белка Pax7 в сателлитных клетках, они начинают делиться более интенсивно. Все говорит о ключевой роли белка Pax7 в регенеративной функции сателлитных клеток. Остается придумать, как использовать его в потенциальной клеточной терапии мышечной ткани.

«Когда мышцы деградируют, например, при мышечной дистрофии, имплантация мышечных стволовых клеток будет стимулировать регенерацию, — объясняет Томас Браун, директор института.

— Понимание того, как работает Pax7, поможет модифицировать сателлитные клетки таким образом, чтобы сделать их как можно более активными.

Это может привести к революции в лечении мышечной дистрофии и, возможно, позволит сохранить силу мышц в старости».

А здоровые мышцы и физическая активность в пожилом возрасте — лучший способ отодвинуть возрастные болезни.

Источник: //www.gazeta.ru/health/2013/08/26_a_5597813.shtml

47.2.Источники развития

Клетки-сателлиты

Подразделениеклеток на нейроны и глию.

Нервнаяткань в эмбриогенезе возникла последней.Закладывается на 3 неделе эмбригенеза,когда образуется нервная пластинка,которая превращается в нервный желобок,затем в нервную трубку.

В стенке нервнойтрубки пролиферируют стволовыевентрикулярные клетки, из них образуютсянейробласты из них формируются нервные клетки,Нейробласты дают начало огромномуколичеству нейронов (1012),но вскоре после рождения теряютспособность к делению.

иглиобласты из них формируются глиальные клетки это астроциты, олигодендроциты иэпендимоциты. Таким образом, нервнаяткань включает нервные и глиальныеклетки.

Глиобласты,долго сохраняя пролиферативнуюактивность, дифференцируются в глиоциты(некоторые из которых тоже способны кделению).

Вэто же время, т. е. в эмбриональномпериоде, значительная часть (до 40—80 %)образующихся нервных клеток погибаетпутем апоптоза. Считают, что это,во-первых, клетки с серьезными повреждениямихромосом (в т. ч. хромосомной ДНК) и,во-вторых, клетки, отростки которых несмогли установить связь с соответствующимиструктурами (клетками-мишенями, органамичувств и т. д.)

47.3.Локализация различных видов глиальных клеток

  • Глия центральной нервной системы:

макроглия- происходит из глиобластов; сюдаотносятся олигодендроглия, астроглияи эпендимная глия;

микроглия- происходит из промоноцитов.

Глия периферической нервной системы (частоеё рассматривают как разновидность олигодендроглии): мантийные глиоциты (клетки-сателлиты, или глиоциты ганглиев),

нейролеммоциты (шванновские клетки).

47.4.Строение различных видов глиальных клеток

Кратко:

Подробно:Астроглия– представлена астроцитами самымикрупными из глиальных клеток, которыевстречаются во всех отделах нервнойсистемы. Астроциты характеризуютсясветлым овальным ядром, цитоплазмой сумеренно развитыми важнейшими органеллами,многочисленными гранулами гликогенаи промежуточными филаментами.

Последниеиз тела клетки проникают в отростки исодержат особый глиальный фибриллярныйкислый белок (ГФКБ), который служитмаркером астроцитов. На концах отростковимеются пластинчатые расширения(“ножки”), которые, соединяясь другс другом, в виде мембран окружают сосудыили нейроны.

Астроциты образуют щелевыесоединения между собой, а также с клеткамиолигодендропгаи и эпендимной глии.

Астроцитыподразделяются на две группы:

  • Протоплазматические (плазматические) астроциты встречаются преимущественно в сером веществе ЦНС\ для них характерно наличие многочисленных разветвленных коротких сравнительно толстых отростков, невысокое содежание ГФКБ.

  • Волокнистые (фиброзные) астроциты располагаются, в основном, в белом веществе ЦНС. От их тел отходят длинные тонкие незначительно ветвящиеся отростки. Характеризуются высоким содержанием ГФКБ.

Функцииастроглии

  • опорная формирование опорного каркаса ЦНС, внутри которого располагаются другие клетки и волокна; в ходе эмбрионального развития служат опорными и направляющими элементами, вдоль которых происходит миграция развивающихся нейронов. Направляющая функция связана также с секрецией ростовых факторов и продукцией определенных компонентов межклеточного вещества, распознаваемых эмбриональными нейронами и их отростками.

  • разграничительная, транспортная и барьерная (направлена на обеспечение оптимального микроокружения нейронов):

  • метаболическая и регуляторная считается одной из наиболее важных функций астроцитов, которая направлена на поддержание определенных концентраций ионов К+ и медиаторов в микроокружении нейронов. Астроциты совместно с клетками олигодендроглии принимают участие в метаболизме медиаторов (катехоламинов, ГАМК, пептидов).

  • защитная (фагоцитарная, иммунная и репаративная) участие в различных защитных реакциях при повреждении нервной ткани. Астроциты, как и клетки микроглии характеризуются выраженной фагоцитарной активностью.

    Подобно последним, они обладают и признаками АПК: экспрессируют на своей поверхности молекулы МНС II класса, способны захватывать, подвергать процессингу и представлять антигены, а также вырабатывать цитокины.

    На завершающих этапах воспалительных реакций в ЦНС астроциты, разрастаясь, формируют на месте поврежденной ткани глиальный рубец.

Эпендимнаяглия,или эпендимаобразована клетками кубической илицилиндрической формы (эпендимоцитами),однослойные пласты которых выстилаютполости желудочков головного мозга ицентрального канала спинного мозга. Кэпендимной глии ряд авторов относит иплоские клетки, образующие выстилкимозговых оболочек (менинготелий).

Ядроэпендимоцитов содержит плотный хроматин,органеллы умеренно развиты. Апикальнаяповерхность части эпендимоцитов несетреснички, которые своими движениямиперемещают спинномозговую жидкость(СМЖ), а от базального полюса некоторыхклеток отходит длинный отросток,протягивающийся до поверхности мозгаи входящий в состав поверхностнойпограничной глиальной мембраны (краевойглии).

Посколькуклетки эпендимной глии образуют пласты,в которых их латеральные поверхностисвязаны межклеточными соединениями,по морфофункциональным свойствам ееотносят к эпителиям (эпендимоглиальноготипа по Н.Г.Хлопину).

Базальная мембрана,по данным некоторых авторов, присутствуетне везде.

В отдельных участках эпендимоцитыобладают характерными структурно-функциональныеособенностями; к таким клеткам, вчастности, относят хороидные эпендимоцитыи танициты.

Хороидныеэпендимоциты– эпендимоциты в области сосудистыхсплетений участков образования СМЖ.Они имеют кубическую форму и покрываютвыпячивания мягкой мозговой оболочки,вдающиеся в просвет желудочков головногомозга (крыша III и IV желудочков, участкистенки боковых желудочков).

На их выпуклойапикалыюй поверхности имеются смногочисленные микроворсинки, латеральныеповерхности связаны комплексамисоединений, а базальные образуютвыпячивания (ножки), которые переплетаютсядруг с другом, формируя базальныйлабиринт.

Слой эпендимоцитов располагаетсяна базальной мембране, отделяющей егоот подлежащей рыхлой соединительнойткани мягкой мозговой оболочки, в которойнаходится сеть фенестрированныхкапилляров, обладающих высокойпроницаемостью благодаря многочисленнымпорам в цитоплазме эндотелиальныхклегок.

Эпендимопиты сосудистых сплетенийвходят в состав гематоликворного барьера(барьера между кровью и СМЖ), черезкоторый происходит ультрафильтрациякрови с образованием СМЖ (около 500мл/сут).

Танициты– специализированные клетки эпендимыв латеральных участках стенки IIIжелудочка, инфундибулярного кармана,срединного возвышения.

Имеют кубическуюили призматическую форму, их апикальнаяповерхность покрыта микроворсинкамии отдельными ресничками, а от базальнойотходит длинный отросток, оканчивающийсяпластинчатым расширением на кровеносномкапилляре.

Танициты поглощают веществаиз СМЖ и транспортируют их по своемуотростку в просвет сосудов, обеспечиваятем самым связь между СМЖ в просветежелудочков мозга и кровью.

Функцииэпендимной глии:

  • опорная (за счет базальных отростков);

  • образование барьеров:

    • нейроликворного (с высокой проницаемостью),

    • гематоликворного

  • ультрафильтрация компонентов СМЖ

Олигодендроглия(от греч. oligo мало, dendron дерево и glia клей,т.е.

глия с малым количеством отростков)обширная группа разнообразных мелкихклеток (олигодендроцитов) с короткиминемногочисленными отростками, которыеокружают тела нейронов, входят в составнервных волокон и нервных окончаний.

Встречаются в ЦНС (сером и белом веществе)и ПНС; характеризуются темным ядром,плотной цитоплазмой с хорошо развитымсинтетическим аппаратом, высокимсодержанием митохондрий, лизосом игранул гликогена.

Клетки-сателлиты(мантийные клетки) охватывают теланейронов в спинальных, черепномозговыхи вегетативных ганлиях. Они имеютуплощенную форму, мелкое круглое илиовальное ядро. Обеспечивают барьернуюфункцию, регулируют метаболизм нейронов,захватывают нейромедиаторы.

Леммоциты(шванновские клетки) в ПНС и олигодендроцитыв ЦНС участвуют в образовании нервныхволокон, изолируя отростки нейронов.Обладают способностью к выработкемиелиновой оболочки.

Микроглия– совокупность мелких удлиненныхзвездчатых клеток (микроглиоцитов) сплотной цитоплазмой и сравнительнокороткими ветвящимися отростками,располагающихся преимущественно вдолькапилляров в ЦНС.

В отличие от клетокмакроглии, они имеют мезенхимноепроисхождение, развиваясь непосредственноиз моноцитов (или периваскулярныхмакрофагов мозга) и относятся кмакрофагально-монопитарной системе.

Для них характерны ядра с преобладаниемгетерохрома! ина и высокое содержаниелизосом в цитоплазме.

Функциямикроглии – защитная (в том числеиммунная).

Клетки микроглии традиционнорассматривают как специализированныемакрофаги ЦНС – они обладают значительнойподвижностью, активируясь и увеличиваясьв числе при воспалительных и дегенеративныхзаболеваниях нервной системы, когдаони утрачивают отростки, округляютсяи фагоцитируют остатки погибших клеток.

Активированные клетки микроглииэкспрессируют молекулы МНС I и II классови рецептор CD4, выполняют в ЦНС функциюдендритных АПК, секретируют ряд цитокинов.Эти клетки играют очень важную роль вразвитии поражений нервной системы приСПИДе.

Им приписывают роль “троянскогоконя”, разносящего (совместно сгематогенными моноцитами и макрофагами)ВИЧ по ЦНС. С повышенной активностьюклеток микроглии, выделяющих значительныеколичества цитокинов и токсическихрадикалов, связывают и усиленную гибельнейронов при СПИДе механизмом апоптоза,который индуцируется в них вследствиенарушения нормального баланса цитокинов.

Источник: //studfile.net/preview/6042795/page:30/

Ваш Недуг
Добавить комментарий