Pericit

Pericit (din altă greacă περι-  - în jurul, în jurul și κύτος  - celulă ), sau celula roșie  - o celulă de proces a țesutului conjunctiv . Pericitele fac parte din pereții vaselor mici de sânge , inclusiv capilarele . Precursorii pericitelor sunt celulele adventice . Pericitele au fost descrise pentru prima dată de Charles Marie Benjamin Rouget ( Rouget francez  ) în 1874 . Numele „celulă Rouget” a fost folosit pentru prima dată de Zimmermann în 1923. Aceste celule fac parte din bariera hemato-encefalică (BBB) . Au câteva proprietăți importante pentru funcționarea sa: capacitatea de a se contracta, de a regla funcțiile endoteliului și activitatea macrofagelor.

De-a lungul aproape întregului secol al XX-lea, scopul funcțional al pericitelor a rămas neclar. În prezent, pericitul este considerat a fi un element celular slab diferențiat implicat în formarea peretelui vasului. La diferențiere , este capabil să se transforme într-un fibroblast , o celulă musculară netedă sau un macrofag . În citoplasma pericitelor s-au găsit elemente fibrilare, cu ajutorul cărora celulele reglează fluxul sanguin capilar. [unu]

Pericitele joacă următoarele roluri:

  1. Reglarea activității proliferative a endoteliocitelor
  2. Crearea unui pat de creștere pentru endoteliocite
  3. Activarea factorului de creștere a rinichiului endotelial
  4. Participarea la crearea unei noi membrane bazale

Descriere

Pericitele sunt un tip de celulă găsit în sistemul nervos central . Ele sunt localizate în principal în afara stratului de celule endoteliale al rețelei capilare din creier. Sunt celule alungite multi-procesate situate de-a lungul axei lungi a capilarului. Pericitele joacă un rol cheie în menținerea capilarelor sanguine ale creierului, precum și în alte câteva funcții homeostatice și hemostatice ale creierului. Aceste celule sunt, de asemenea, o componentă cheie a unității neurovasculare, care include celule endoteliale, astrocite și neuroni. Pericitele îndeplinesc o varietate de funcții:

Pericitele, ca și endoteliocitele, sunt situate pe membrana bazală.

De asemenea, pericitele sintetizează o serie de substanțe vasoactive și joacă un rol important în angiogeneză. Studii recente au arătat că absența pericitelor în sistemul nervos central poate provoca perturbarea barierei hemato-encefalice și poate duce la alte modificări degenerative.

Pericitele sunt strâns legate de endoteliocite. Această conexiune se realizează datorită a trei tipuri de contacte: joncțiuni interzise, ​​contacte adezive focale și invaginări ale membranei unei celule în corpul alteia. Joncțiunile gap leagă direct citoplasma a două celule și sunt permeabile la ioni și molecule mici. Cu ajutorul contactelor adezive focale, se realizează o legătură mecanică puternică între două tipuri de celule. Invaginările secțiunilor de membrană ale unei celule în alta asigură atât legarea mecanică, cât și metabolismul intercelular. Datorită contactelor strânse, celulele afectează indirect activitatea mitotică, expresia genelor și, în consecință, fenotipul reciproc.Aproximativ 20% din suprafața celulelor endoteliale ale capilarelor cerebrale sunt acoperite cu pericite relativ mici, ovale. Fiecare celulă a 2-a-4-a endotelială are contact cu o celulă pericită. Practic, pericitele sunt situate la punctele de contact ale celulelor endoteliale. Pericitele sunt prezente în aproape toate arteriolele, venulele și capilarele corpului. Nivelul de acoperire a stratului endotelial al capilarului se corelează cu permeabilitatea peretelui vascular. În organele și țesuturile cu un perete vascular permeabil, acestea pot pătrunde din fluxul sanguin în spațiul intercelular. Deci, de exemplu, în capilarele mușchilor scheletici, raportul pericite: endoteliocite este de 1:100).

Celulele au o formă alungită, pericitele au aproximativ 200 µm lungime și 0,5 µm grosime. Ele formează numeroase procese care acoperă vasul. În sistemul nervos central, pericitele formează numeroase procese care înconjoară vasul și sunt situate în jurul stratului endotelial de celule care formează peretele capilarului.

Funcții

Bariera hemato-encefalică

Pericitele joacă un rol cheie în formarea și reglarea permeabilității barierei dintre sistemul circulator și sistemul nervos central. Acest sistem funcțional este cunoscut sub numele de bariera hemato-encefalică (BBB). Această barieră este compusă din celule endoteliale și asigură protecția și funcționarea sistemului nervos central. Deși s-a presupus teoretic că astrocitele (celulele astrogliale) induc apariția și formarea BBB în perioada postembrionară, s-a constatat că pericitele sunt cele care sunt în mare măsură responsabile pentru acest rol. Pericitele sunt responsabile pentru formarea de joncțiuni strânse și invaginări care asigură interconexiunea dintre celulele endoteliale. În plus, ele asigură formarea BBB prin inhibarea activității celulelor imune din SNC (care poate interfera cu formarea barierei) și prin reducerea activității moleculelor care cresc permeabilitatea vasculară.

Pe lângă formarea BBB, pericitele joacă, de asemenea, un rol activ în funcționarea acestuia, controlând alimentarea cu sânge a creierului și interacțiunea dintre vasele de sânge și creier. Ca celule contractante, ele pot dilata sau strânge lumenul vaselor de sânge, stimulând (sau blocând) intrarea anumitor particule în țesutul cerebral. Această reglare a tensiunii arteriale este necesară pentru ca neuronii să funcționeze, deoarece împiedică anumite particule de sânge să ajungă în creier. Atunci când pericitele sunt absente, în BBB are loc un proces cunoscut sub numele de transcitoză (un proces care este caracteristic unor tipuri de celule, combinând semnele de exocitoză și endocitoză: pe o suprafață a celulei se formează o veziculă endocitară, care este transferată la nivelul celulei). capătul opus al celulei și devine o veziculă exocitară, își eliberează conținutul în spațiul extracelular; în endoteliocite, veziculele, fuzionarea, sunt capabile să formeze canale transcelulare temporare prin care pot fi transportate moleculele solubile în apă). Aceasta este, în esență, furnizarea de molecule mari către neuroni, inclusiv proteine ​​mari din plasmă sanguină, care pot perturba cu ușurință funcția creierului. Acest proces este foarte important, astfel încât BBB este extrem de fin reglat în condiții normale. Încălcarea permeabilității sale, eventual, reprezintă o disfuncție a pericitelor.

Aceste celule joacă, de asemenea, un rol cheie în creșterea microcirculației și reducerea efectelor îmbătrânirii creierului. Într-un studiu pe pericitele șoarecilor adulți, s-a constatat că absența unor astfel de celule în creier duce la leziuni vasculare din cauza microcirculației afectate și a fluxului sanguin cerebral. Fluxul sanguin este alterat de efectele stresului, hipoxiei și mai multor alte condiții care pot modifica homeostazia. În plus, atunci când pericitele sunt absente, bariera hemato-encefalică nu blochează unele dintre proteinele serice neurotoxice și vasotoxice, sporind astfel modificările degenerative. Astfel de modificări includ inflamația, precum și tulburările de învățare și memorie.

Angiogeneza și funcția celulelor endoteliale

Pericitele sunt, de asemenea, asociate cu capacitatea celulelor endoteliale de a se diferenția, diviza, forma vasculatura (angiogeneza), precum și capacitatea semnalelor apoptotice de a se răspândi în tot corpul. Unele pericite, cunoscute sub numele de pericite capilare, sunt situate în jurul pereților capilarelor, asigurând această funcție. Pericitele capilare pot să nu fie celule contractile deoarece le lipsesc moleculele de alfa-actină care sunt comune altor celule contractile. Aceste celule se leagă de celulele endoteliale prin joncțiuni interzise și provoacă proliferarea celulelor endoteliale sau interferarea selectivă cu transportul substanțelor. Dacă acest proces nu are loc, pot apărea hiperplazie și morfogeneză vasculară anormală. Aceste tipuri de pericite pot, de asemenea, fagocita proteine ​​străine. Acest lucru sugerează că acest tip de celulă poate fi derivat din microglia.

De asemenea, este important de reținut că pericitele păstrează plasticitatea și astfel se pot transforma în diferite alte tipuri de celule, inclusiv celule musculare netede, precum și fibroblaste și celule stem mezenchimale. Această versatilitate favorizează faptul că reglează dezvoltarea uniformă a vaselor de sânge în întregul corp și contribuie astfel la distribuția uniformă a substanțelor între țesuturile din apropiere.

Pe lângă crearea și remodelarea vaselor de sânge în țesuturi și organe, pericitele pot proteja celulele endoteliale de moartea prin apoptoză sau prin agenți citotoxici. S-a demonstrat in vivo că pericitele produc o enzimă cunoscută sub numele de percyte aminopeptidase N/pAPN, care poate stimula angiogeneza. Când această proteină a fost introdusă în celulele endoteliale cerebrale cultivate, precum și în astrocite, pericitele s-au grupat în structuri care semănau cu capilarele. În plus, dacă cultura experimentală conține toate celulele și substanțele necesare, cu excepția pericitelor, celulele endoteliale vor suferi apoptoză. S-a constatat că pericitele trebuie să fie prezente pentru a asigura funcționarea corectă a celulelor endoteliale și a astrocitelor. Dacă acestea sunt absente, atunci nu poate avea loc angiogeneza adecvată. În plus, s-a demonstrat că pericitele contribuie la supraviețuirea celulelor endoteliale deoarece secretă proteina BCL-w, o proteină din fluxul sanguin care mediază expresia VEGF-A și inhibă apoptoza.

Cicatrizarea țesutului nervos

Patologii

Datorită rolului lor critic în menținerea și reglarea structurii celulare endoteliale și a fluxului sanguin, pericitele pot fi implicate în multe patologii. Când este prezent în exces, duce la boli precum hipertensiunea arterială și formarea de tumori, iar când este prezent în deficiență, duce la boli neurodegenerative.

Hemangiopericitom

Hemangiopericitomul este un neoplasm vascular rar care poate fi benign sau malign. Cu forma sa malignă, poate apărea formarea de metastaze în plămâni, ficat și creier. Cel mai des se găsește la femur și la nivelul piciorului inferior și este diagnosticat ca sarcom osos, de obicei depistat la vârste mai înaintate, deși apare și la copii. Hemangiopericitomul determină stratificarea excesivă a straturilor de pericit în jurul unui vas de sânge malformat. Diagnosticul acestei tumori este dificil din cauza incapacității de a distinge pericitele de alte tipuri de celule folosind microscopia convențională. Tratamentul poate include intervenții chirurgicale și radioterapie, în funcție de nivelul de penetrare osoasă și stadiul de dezvoltare a tumorii.

Retinopatie diabetică

Retina pacienților diabetici prezintă adesea pierdere de pericite, iar această pierdere este un semn distinctiv al stadiilor incipiente ale retinopatiei diabetice. Cercetările au descoperit că pericitele joacă un rol important în protecția celulelor endoteliale diabetice în capilarele retiniene. Odată cu pierderea pericitelor, în capilare se dezvoltă microanevrisme. Ca urmare, orice creștere a permeabilității vasculare retiniene duce la umflarea ochiului prin edem macular sau se formează noi vase care pătrund în membrana vitroasă a ochiului. Rezultatul final este reducerea sau pierderea vederii. Nu este încă clar de ce pericitele se pierd la pacienții diabetici. Conform unei ipoteze, ei sunt uciși de sorbitol toxic, produsul final al metabolismului glucozei (legat de vârstă), care se acumulează în pericite. Datorită creșterii concentrației de glucoză în interiorul celulelor, se acumulează sorbitol și fructoză. Acest lucru duce la un dezechilibru osmotic, care duce la deteriorarea celulară. Nivelul de glucoză crește odată cu vârsta, ceea ce duce și la deteriorarea celulelor.

Boli neurodegenerative

Studiile au arătat că pericitele se pierd la oamenii adulți odată cu îmbătrânirea, ceea ce provoacă perturbarea perfuziei cerebrale adecvate și a barierei hemato-encefalice. Acest lucru duce la neurodegenerare și răspunsuri inflamatorii. Apoptoza pericitelor din creierul îmbătrânit poate fi rezultatul unei eșecuri în comunicarea dintre factorii de creștere și receptorii de pe pericite. Factorul B de creștere a trombocitelor (PGF-B) este eliberat din celulele endoteliale vasculare cerebrale și se leagă de receptorul PDGFR -beta de pe pericite, inițiind proliferarea și migrarea acestora pentru a susține în mod corespunzător rețeaua circulatorie. Când această semnalizare este întreruptă, pericitele suferă apoptoză care duce la multe boli neurodegenerative, inclusiv boala Alzheimer și scleroza multiplă.

Note

  1. Peppiatt C., Howarth C., Mobbs P., Attwell D. Controlul bidirecțional al diametrului capilar SNC prin pericite  //  Nature : journal. - 2006. - octombrie ( vol. 443 , nr. 7112 ). - P. 700-704 . — PMID 17036005 .

Literatură

Link -uri