Ινοκύτταρα

Ινοκύτταρα αποτελούν μέρος του συνδετικού ιστού. Συνήθως είναι αδρανείς και έχουν ακανόνιστα εξαρτήματα που συνδέονται με τα προσαρτήματα άλλων ινοκυττάρων, δίνοντας στον τρισδιάστατο ισχυρό συνδετικό ιστό. Εάν είναι απαραίτητο, για παράδειγμα μετά από μηχανικό τραυματισμό, τα ινοκύτταρα μπορούν να "ξυπνήσουν" από την ανάπαυσή τους και να μετατραπούν ξανά σε ινοβλάστες μέσω διαίρεσης προκειμένου να συνθέσουν συστατικά της εξωκυτταρικής μήτρας στον ενδοκυτταρικό χώρο.

Τι είναι το ινοκύτταρο;

Τα ινοκύτταρα είναι ακίνητα κύτταρα του συνδετικού ιστού και συνεπώς μέρος της εξωκυτταρικής μήτρας. Τα κύρια χαρακτηριστικά είναι ακανόνιστα προσαρτήματα που μπορούν να συνδεθούν με τα προσαρτήματα άλλων ινοκυττάρων με τη μορφή των λεγόμενων σφιχτών και διακένων διακένου και έτσι δίνουν στον συνδετικό ιστό μια τρισδιάστατη δομή.

Οι στενές συνδέσεις χαρακτηρίζονται από στενές ζώνες πρωτεϊνών μεμβράνης, οι οποίες περιβάλλουν τα κύτταρα αμοιβαία, έτσι ώστε να δημιουργείται μια πολύ στενή επαφή μεταξύ των μεμβρανών γειτονικών κυττάρων, η οποία επίσης αντιπροσωπεύει ένα φράγμα διάχυσης. Αντιθέτως, δεν υπάρχει άμεση επαφή μεμβράνης μεταξύ δύο κυττάρων σε διασταυρώσεις κενού. Οι μεμβράνες διατηρούνται σε απόσταση περίπου 2 έως 4 νανομέτρων, αλλά συνδέονται μεταξύ τους με συνδέσεις κατασκευασμένες από πρωτεΐνες, οι οποίες επιτρέπουν επίσης μια ορισμένη ανταλλαγή ουσιών, συμπεριλαμβανομένων των αγγελιοφόρων ουσιών.

Σε αντίθεση με τους ινοβλάστες από τους οποίους προέρχονται, τα ινοκύτταρα είναι σχεδόν βιολογικά ανενεργά. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορούν να συνθέσουν ελαστικές ίνες ή άλλα συστατικά του συνδετικού ιστού. Σε περίπτωση τραυματισμών που απαιτούν μηχανισμούς επιδιόρθωσης του ίδιου του σώματος, τα ινοκύτταρα μπορούν να «ξαναζωντανεύουν», να χωρίσουν και να παράγουν δύο ινοβλάστες κάθε φορά. Οι ινοβλάστες είναι σε θέση να παράγουν τα απαραίτητα συστατικά του ουλώδους ιστού.

Ανατομία & δομή

Τα ινοκύτταρα είναι ακίνητα, δηλ. Στατικά κύτταρα του συνδετικού ιστού με επιμήκη ωοειδή πυρήνα και ακανόνιστες κυτταροπλασματικές προεξοχές. Φτάνουν σε μέγεθος περίπου 50 μm. Τα κύτταρα προέρχονται από ινοβλάστες, που είναι το κύριο συστατικό του συνδετικού ιστού και, σε αντίθεση με τα ινοκύτταρα, παρουσιάζουν βιολογικές δραστηριότητες. Παράγουν και συνθέτουν συνεχώς συστατικά της εξωκυτταρικής μήτρας, ιδιαίτερα ελαστικές ίνες.

Ο κυτταρικός πυρήνας των ινοκυττάρων περιέχει σφιχτά συσκευασμένη χρωματίνη, δηλ. Σφιχτά συσκευασμένα χρωμοσώματα. Ένας μεγάλος αριθμός μιτοχονδρίων, οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας του κυττάρου, είναι ενσωματωμένοι στο κυτόπλασμα. Επιπλέον, το κυτταρόπλασμα περιέχει μια αναλογία άνω του μέσου όρου ακατέργαστου ενδοπλασμικού συστήματος και πολλές δομές Golgi. Το ακατέργαστο ενδοπλασματικό πρόγραμμα αποτελείται από μια δυναμική αλλαγή που βασίζεται σε δίκτυο μεμβρανών, σωλήνων και κοιλοτήτων που είναι σημαντικές για πολλές μεταβολικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που σχετίζονται με τη σύνθεση πρωτεϊνών. Η συσκευή Golgi ενός κυττάρου είναι ένα οργανικό που περικλείεται από μια μεμβράνη που παίζει ρόλο κυρίως στο σχηματισμό εκκρίσεων.

Λειτουργία & εργασίες

Ένα από τα πιο σημαντικά καθήκοντα των ινοκυττάρων είναι να εξασφαλίσει μια συγκεκριμένη δομική ισχύ του συνδετικού ιστού μέσω της αμοιβαίας δικτύωσης σε ένα τρισδιάστατο δίκτυο. Επιπλέον, η δουλειά τους είναι να συνθέσουν πρόδρομους κολλαγόνου, καθώς και γλυκοζαμινογλυκάνες και πρωτεογλυκάνες. Οι γλυκοζαμινογλυκάνες είναι ένα σημαντικό μέρος της εξωκυτταρικής μήτρας. Αποτελούνται από γραμμικές επαναλήψεις μονάδων πολυσακχαρίτη και χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση νερού στον ιστό και ως βιολογικό λιπαντικό.

Οι πρωτεογλυκάνες είναι μεγάλα μόρια που αποτελούνται από 40 έως 60 γλυκοζαμινογλυκάνες και μερικές πρωτεΐνες που συνδέονται μέσω οξυγόνου-γλυκοσιδικού δεσμού. Οι πρωτεογλυκάνες έχουν υψηλή ικανότητα πρόσδεσης νερού και αποτελούν επίσης τη βασική ουσία των τενόντων, των χόνδρων και των συρόμενων επιφανειών στις αρθρώσεις. Αποτελούν επίσης την κύρια ουσία των λιπαντικών στις αρθρώσεις και αποτελούν επίσης σημαντικό μέρος της εξωκυτταρικής μήτρας. Επιπλέον, αναλαμβάνουν ένα είδος αποθεματικής λειτουργίας. Σε περίπτωση τραυματισμού που απαιτεί την ενεργοποίηση του συστήματος επισκευής του ίδιου του σώματος, τα ινοκύτταρα μπορούν να επανενεργοποιηθούν διαιρώντας και παράγοντας δύο ινοβλάστες το καθένα, το οποίο μπορεί να καλύψει ολόκληρο το φάσμα των δραστηριοτήτων των ινοβλαστών.

Κατά τη διάρκεια της επούλωσης του τραύματος, οι ινοβλάστες μετατρέπονται σε ινοβλάστες και οι «φυσιολογικοί» ινοβλάστες εμφανίζονται κυρίως στη φάση κοκκοποίησης και διαφοροποίησης. Η αποστολή των ινοβλαστών είναι να παρέχει στην πληγή προσωρινό ιστό αντικατάστασης κατά τη διάρκεια της φάσης κοκκοποίησης και να της παρέχει συστατικά της εξωκυτταρικής μήτρας. Στην επόμενη φάση διαφοροποίησης, εναπόκειται στα ινοκύτταρα και τους ινοβλάστες να τραβήξουν την πληγή μαζί χρησιμοποιώντας ίνες κολλαγόνου και να συνθέσουν τον αντίστοιχο ουλώδη ιστό. Η διαδικασία υποστηρίζεται από μακροφάγα, τα οποία διασπώνται νεκρωτικούς ιστούς και θρόμβους αίματος και καθιστούν τα απελευθερούμενα αμινοξέα και άλλες βασικές ουσίες διαθέσιμες για το σχηματισμό νέου ιστού.

Ασθένειες

Ασθένειες και ασθένειες που σχετίζονται με τα ινοκύτταρα μπορεί να προκληθούν από ελλείψεις σε ορισμένα μικροθρεπτικά συστατικά, από υποκείμενες ασθένειες ή από ένα ή περισσότερα γενετικά ελαττώματα. Για παράδειγμα, το σκορβούτο, το beriberi και το pellagra είναι τυπικές ασθένειες που προκαλούνται από έλλειψη ορισμένων βασικών βιταμινών.

Τα ινοκύτταρα και οι ινοβλάστες ενοχλούνται από την έλλειψη της σύνθεσής τους ώστε να παράγουν συστατικά συνδετικού ιστού όπως κολλαγόνα και άλλα, έτσι ώστε ο συνδετικός ιστός να χάσει τη δύναμή του και να προκαλέσει αιμορραγίες, απώλεια δοντιών και άλλες βλάβες. Ωστόσο, η διάσπαση του κολλαγόνου μπορεί επίσης να προκληθεί από έλλειψη βαρύτητας, ακινητοποίηση και ως ανεπιθύμητη παρενέργεια της παρατεταμένης θεραπείας με κορτιζόνη. Η αντίθετη κλινική εικόνα είναι η ίνωση ή η σκλήρυνση. Η ίνωση συνήθως εκδηλώνεται ως μια ασυνήθιστα αυξημένη παραγωγή ενδιάμεσου συνδετικού ιστού από ινοκύτταρα και ινοβλάστες, γεγονός που οδηγεί σε σταδιακή απώλεια λειτουργίας των προσβεβλημένων οργάνων.

Η ίνωση μπορεί να προκληθεί από επαναλαμβανόμενα μηχανικά φορτία ή από ενδογενείς παράγοντες όπως κυκλοφορικές διαταραχές ή χρόνια φλεγμονή. Γνωστά παραδείγματα λειτουργικής απώλειας οργάνων λόγω ίνωσης είναι η πνευμονική ίνωση και η κίρρωση του ήπατος. Οι σκλήρυνσεις προκαλούνται επίσης συμπτωματικά από την αυξημένη παραγωγή κολλαγόνου, η οποία οδηγεί σε σκλήρυνση στον προσβεβλημένο ιστό, όπως στην αρτηριοσκλήρωση. Οι καλοήθεις όγκοι του συνδετικού ιστού, τα ινομυώματα και τα λιπώματα καθώς και οι κακοήθεις όγκοι όπως τα ινοσάρκωμα ή τα λιποσάρκωμα σχετίζονται με μια παθολογικά αυξημένη δραστηριότητα των ινοκυττάρων και των ινοβλαστών.