Миофибробласт

Миофибробласт — клетка, одновременно напоминающая фибробласт и гладкий миоцит. Впервые была обнаружена при исследовании грануляционной ткани с помощью электронной микроскопии в 1971 году[1]. Описано несколько путей образования миофибробластов: как из клеток-предшественников и звёздчатых клеток (печени и поджелудочной железы), так и из фибробластов и клеток мускулатуры.

При повреждении соединительной ткани фибробласты играют роль в заживлении, осуществляя стягивание раны. Обладает выраженными сократительными свойствами за счёт активности актино-миозиновых комплексов, а также в больших количествах синтезируют коллагены различных типов[2][3].

Морфология и локализация

Миофибробласты представляют собой веретенообразные клетки, часто с выраженными ламеллиподиями. В отличие от гладкомышечных клеток, миофибробласты не имеют базальной мембраны[4].

Образование

Существует несколько типов клеток-предшественников миофибробластов. Многообразие регуляторных путей, а также транскрипционных и эпигенетических факторов, участвующих в их дифференцировке, продолжает активно изучаться.

Среди возможных путей образования миофибробластов:

Наиболее изученным из них является TGFβ1-опосредованная дифференцировка. После механического воздействия на ткань в клетках-предшественниках начинают формироваться стресс-фибриллы, состоящие из β-актина, образуются протомиофибробласты. Вместе с тем активация рецепторов TGFβ1 и TGFβ2 приводит к запуску канонического пути SMAD2/SMAD3 и неканонического пути EGFR. В результате в клетках увеличивается экспрессия гена ACTA2, который кодирует α-гладкомышечный актин, и протомиофибробласты становятся миофибробластами с куда более выраженными контрактильными свойствами.

Маркёры

Миофибробласты положительно окрашиваются на виментин и палладин. Наиболее распространённым маркёром, используемым для обнаружения этих клеток, на данном этапе является α-гладкомышечный актин, образующий многочисленные стресс-фибриллы. Тем не менее, данная изоформа актина встречается и во многих других смежных типах клеток, образующихся в результате миогенной дифференцировки (ГМК, перициты, миоэпителиальные клетки). Подобная путаница возникает и при использовании ряда других маркёров – паксиллина, N-кадгерина и др. В тканях разных органов также наблюдаются гетерогенные популяции миофибробластов (например, десмин-позитивные и десмин-негативные), что ещё больше усложняет идентификацию этих клеток. Поэтому, пока уникальный маркёр миофибробластов не найден, для их достоверной идентификации предпочтительно использовать совокупность маркёров. По сравнению с фибробластами, миофибробласты отличаются повышенной экспрессией коллагенов I и III типов, эластина, внеклеточного домена фибронектина А и гиалуроновой кислоты[5].

Функции

Миофибробласты играют важную роль регенерации тканей в различных органах, однако также принимают активное участие в развитии воспалительных процессов и являются ключевыми элементами опухолевой стромы. Всё это обеспечивается широким спектром соединений, синтезируемыми данными клетками, в числе которых цитокины, интерлейкины, хемокины, факторы роста, липиды, медиаторы, белки внеклеточного матрикса (ВКМ), матриксные металлопротеиназы (ММП) и тканевые ингибиторы матриксных металлопротеиназ (ТИМП).

Заживление ран

Миофибробласты способны ускорять заживление ран, стягивая края повреждённой области за счёт механических сил, создаваемых стресс-фибриллами, богатыми α-ГМА. Помимо этого, миофибробласты дополнительно укрепляют повреждённый участок с помощью отложения внеклеточных коллагеновых волокон – на раннем этапе это коллаген III типа, а затем I типа. В нормальных условиях после заживления раны миофибробласты погибают в результате апоптоза, а при нарушении этого механизма наблюдается развитие келоидного рубца или фиброза тканей органа. В процессе формирования рубца стресс-фибриллы миофибробластов разрушаются, в результате чего клетки преобразуются в матрифиброциты, специализирующиеся на поддерживающей функции[11].

Клиническое значение

Патологические рубцы, образующиеся при нарушении апоптоза миофибробластов, чаще всего приводят к фиброзным поражениям сердца, почек, печени и лёгких, а также затрагивают внешние покровы, как в случае контрактуры Дюпюитрена. При системной склеродермии этот процесс затрагивает соединительные ткани различных органов одновременно.

Примечания

  1. ↑ G. Gabbiani, G. B. Ryan, G. Majno. Presence of modified fibroblasts in granulation tissue and their possible role in wound contraction (англ.) // Experientia. — 1971-05-01. — Vol. 27, iss. 5. — P. 549–550. — ISSN 0014-4754. — doi:10.1007/BF02147594.
  2. ↑ Christine Chaponnier. Tissue repair, contraction and the myofibroblast. — Georgetown, Tex. : Landes Bioscience/Eurekah.com ; New York : Springer Science+Business Media, 2006. — 164 с. — ISBN 978-0-387-33649-7.
  3. ↑ James J. Tomasek, Giulio Gabbiani, Boris Hinz, Christine Chaponnier, Robert A. Brown. Myofibroblasts and mechano-regulation of connective tissue remodelling (англ.) // Nature Reviews Molecular Cell Biology. — 2002-05. — Vol. 3, iss. 5. — P. 349–363. — ISSN 1471-0080. — doi:10.1038/nrm809.
  4. ↑ Michael H. Ross, Wojciech Pawlina. Histology. — Lippincott Williams & Wilkins, 2006. — С. 166. — ISBN 978-0-7817-6790-3.
  5. ↑ 1 2 Preetinder K. Aujla, Zamaneh Kassiri. Diverse origins and activation of fibroblasts in cardiac fibrosis // Cellular Signalling. — 2021-02-01. — Т. 78. — С. 109869. — ISSN 0898-6568. — doi:10.1016/j.cellsig.2020.109869.
  6. ↑ Boris Hinz, Sem H. Phan, Victor J. Thannickal, Andrea Galli, Marie-Luce Bochaton-Piallat, Giulio Gabbiani. The Myofibroblast: One Function, Multiple Origins (англ.) // The American Journal of Pathology. — 2007-06-01. — Vol. 170, iss. 6. — P. 1807–1816. — ISSN 0002-9440. — doi:10.2353/ajpath.2007.070112.
  7. ↑ Yuchang Li, Jiaohong Wang, Kinji Asahina. Mesothelial cells give rise to hepatic stellate cells and myofibroblasts via mesothelial–mesenchymal transition in liver injury // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2013-02-05. — Т. 110, вып. 6. — С. 2324–2329. — doi:10.1073/pnas.1214136110.
  8. ↑ Jinhua Li, Xinli Qu, John F. Bertram. Endothelial-Myofibroblast Transition Contributes to the Early Development of Diabetic Renal Interstitial Fibrosis in Streptozotocin-Induced Diabetic Mice (англ.) // The American Journal of Pathology. — 2009-10-01. — Vol. 175, iss. 4. — P. 1380–1388. — ISSN 0002-9440. — doi:10.2353/ajpath.2009.090096.
  9. ↑ Betul Gok Yavuz, Roberto Carmagnani Pestana, Yehia I. Abugabal, Sunil Krishnan, Jian Chen, Manal M. Hassan, Robert A. Wolff, Asif Rashid, Hesham M. Amin, Ahmed O. Kaseb. Origin and role of hepatic myofibroblasts in hepatocellular carcinoma // Oncotarget. — 2020-03-31. — Т. 11, вып. 13. — С. 1186–1201. — ISSN 1949-2553. — doi:10.18632/oncotarget.27532.
  10. ↑ Atsushi Masamune, Takashi Watanabe, Kazuhiro Kikuta, Tooru Shimosegawa. Roles of Pancreatic Stellate Cells in Pancreatic Inflammation and Fibrosis (англ.) // Clinical Gastroenterology and Hepatology. — 2009-11-01. — Vol. 7, iss. 11. — P. S48–S54. — ISSN 1542-3565. — doi:10.1016/j.cgh.2009.07.038.
  11. ↑ J.M. Reinke, H. Sorg. Wound Repair and Regeneration // European Surgical Research. — 2012-07-11. — Т. 49, вып. 1. — С. 35–43. — ISSN 0014-312X. — doi:10.1159/000339613.

Литература

Эта статья взята у (из) Википедия. Текст лицензируется по Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0. К медиа файлам могут применятся дополнительные условия.