Ремоделирование соединительной ткани металлопротеазами в яичниках


Течение и исходы беременности у женщин с недифференцированной дисплазией соединительной ткани | Клеменов А.В., Алексеева О.П., Востокова А.А., Коркоташвили Л.В., Гусева О.И., Верткин А.Л., Ткачева О.Н.

Л.В. Коркоташвили

НИИ детской гастроэнтерологии, Москва

О.И. Гусева

Нижегородская медицинская академия

А.Л. Верткин, О.Н. Ткачева

МГМСУ им. Н.А. Семашко

Дисплазия соединительной ткани – группа генетически гетерогенных и клинически полиморфных патологических состояний, характеризующихся нарушением формирования соединительной ткани в эмбриональном и постнатальном периодах и объединяющая ряд генных синдромов (Марфана, Элерса–Данлоса) и недифференцированные (несиндромные) формы с мультифакториальными механизмами развития. На практике особенно часто приходится сталкиваться с недифференцированной дисплазией соединительной ткани (НДСТ). В отличие от синдромных форм проявления НДСТ не столь манифестны и нередко остаются без должного внимания. Вместе с тем универсальность соединительнотканого дефекта при НДСТ предполагает разнообразие висцеральных изменений, часть из которых может иметь серьезные клинические последствия. В частности, генерализованный характер поражения соединительной ткани с вовлечением в патологический процесс репродуктивной системы не может не отразиться на течении беременности и родов. Однако данный аспект проблемы НДСТ изучен недостаточно.

Целью настоящей работы являлось изучение особенностей течения и исходов беременности у женщин с НДСТ и возможностей профилактики осложнений пре– и перинатального периода.

Материал и методы

В основную группу вошло 56 первородящих женщин в возрасте от 18 до 32 лет (средний возраст 23,6±0,49 года) с внешними и висцеральными фенотипическими маркерами дисплазии соединительной ткани.

К внешним проявлениям «слабости» соединительной ткани относились астеническое телосложение, некоторые особенности строения скелета и связочного аппарата (аномалии прикуса, искривленные мизинцы, сколиоз, плоскостопие, миопия). За висцеральные фенотипические маркеры дисплазии соединительной ткани принимались аномалии развития сердечно–сосудистой и мочевыделительной систем, диагностированные в ходе ультразвукового обследования, и варикозное расширение вен нижних конечностей, устанавливаемое при общем осмотре (табл. 1). В среднем у женщин основной группы выявлялось по 1,4 висцеральных маркера дисплазии соединительной ткани, поэтому общая сумма превышала 100%. Наиболее распространенными изменениями оказались микроаномалии сердца – первичный пролапс митрального клапана и дефект межпредсердной перегородки.

 

Сопоставимую по возрасту контрольную группу составили 45 первородящих без вышеуказанных изменений и явной соматической патологии.

Достоверность различий в частоте анализируемых осложнений в указанных группах пациенток оценивалась по критерию c2, при анализе количественных признаков использовался критерий Стьюдента, порядковых – критерий Манна–Уитни.

Результаты и обсуждение

Сведения об особенностях течения беременности и родов у женщин с НДСТ противоречивы. Изучая пре– и перинатальные исходы у женщин с одним из наиболее известных висцеральных проявлений дисплазии соединительной ткани – первичным пролапсом митрального клапана, ряд авторов отмечали значительное увеличение частоты осложнений родов и послеродового периода по сравнению с соматически здоровыми [1–4], другие не наблюдали подобной закономерности [5–7].

По нашим данным, у женщин с НДСТ значительно чаще отмечалось осложненное течение беременности и родов (87,5% против 53,3%, р<0,001). Распространенность отдельных патологических состояний пре– и перинатального периода у пациенток обследуемых групп отражена в таблице 2. В основной группе достоверно чаще встречались случаи поздних гестозов (включая отеки, нефропатию, преэклампсию и эклампсию), преждевременных родов, родового травматизма (разрывы промежности и влагалища), а также иные осложнения. Кроме того, у женщин с НДСТ отмечен больший объем кровопотери в родах: 348,2±53,4 мл против 310,7±45,1 мл.

 

Указанные осложнения явились причиной более высокой потребности в оперативных пособиях. Родоразрешение путем кесарева сечения по акушерским показаниям было предпринято в 57,1% случаев в основной и в 17,8% – контрольной группе, амниотомия – соответственно в 5,4% и 2,2%, эпизио– и перинеотомия – в 10,7% и 4,4%. Все роды завершились рождением живых младенцев.

Отдельному анализу были подвергнуты случаи патологии плода и новорожденного у женщин обследуемых групп (табл. 3). У женщин с НДСТ более часто регистрировались задержка внутриутробного развития и хроническая гипоксия плода. В основной группе втрое чаще рождались недоношенные дети, выше был процент больных новорожденных – соответственно 42,9% и 37,8%. В структуре заболеваемости младенцев, рожденных от матерей с НДСТ, преобладало ишемически–гипоксическое повреждение центральной нервной системы, несколько чаще встречались врожденные пороки развития (крипторхизм, дисплазия тазобедренного сустава). Кроме того, в основной группе отмечены более низкая масса тела детей при рождении (3633,3±54,0 г против 3990,8±69,8 г, р<0,001) и более низкий балл по шкале Апгар (7,5±0,2 против 8,0±0,1, р<0,05).

 

Итак, у женщин с НДСТ более часто развиваются осложнения беременности и родов и наблюдается патология плода и новорожденного. Однако связь генетически предопределенного дефекта соединительной ткани с возникновением указанной акушерской и перинатальной патологии пока не нашла должного объяснения. Необходимо подчеркнуть, что несмотря на наличие у пациенток основной группы микроаномалий сердца и/или почек, ни у одной из них не было недостаточности кровообращения, превышающей I класс по NYHA, почечной недостаточности или признаков активного воспаления мочевыводящих путей. Таким образом, отмеченные осложнения не могут быть связаны с соматической патологией, являющейся висцеральным проявлением НДСТ.

Одним из возможных объяснений акушерских осложнений у женщин с НДСТ может служить эндокринный дисбаланс, установленный у подобной категории пациентов. В ряде работ показана распространенность нейроэндокринных расстройств в виде нарушений менструального цикла и предместруального синдрома, высокая частота гипоэстрогенного гормонального фенотипа и овариальных дисфункций у девушек и женщин с фенотипическими проявлениями дисплазии соединительной ткани [8,9].

Однако наше внимание было привлечено к иной потенциальной причине анте–, пери– и неонатальных осложнений у женщин с НДСТ – дефициту магния. Последнее время нарушению магниевого обмена уделяется большое внимание как существенному фактору многих патологических состояний, включая дисплазию соединительной ткани и ряд акушерских осложнений.

Ионы магния входят в состав основного вещества соединительной ткани и участвуют в регуляции ее метаболизма, в условиях магниевой недостаточности нарушается способность фибробластов продуцировать коллаген [10,11]. Подтвержден дефицит магния при первичном пролапсе митрального клапана [11–13], на практике показана эффективность препаратов магния при данной патологии [14].

С другой стороны, недостаток магния сопряжен с широким спектром осложнений беременности и родов. В частности, снижение содержания магния приводит к повышению тонуса миометрия и лежит в основе преждевременных родов [15,16]. Нарушению гомеостаза магния придается особое место в патогенезе преэклампсии и эклампсии, очевидное снижение его уровня при этом показано во многих работах [17–19]. Низкий уровень внутриклеточного магния может способствовать развитию артериальной гипертонии беременных [19], выявлена связь между уровнем магния в эритроцитах и величиной АД в III триместре беременности [18]. В экспериментальных и клинических исследованиях доказана способность препаратов магния защищать мозг у новорожденных [20–22], установлено, что дефицит магния при беременности может выступать причиной задержки внутриутробного развития плода [23] и ухудшения выживаемости потомства [24]. Участие магния в процессе родоразрешения и значение его дефицита в возникновении неблагоприятных исходов у матери, плода и новорожденного обусловливают широкое применение его препаратов в акушерской практике.

Установленная в настоящем исследовании распространенность позднего гестоза, преждевременных, стремительных и быстрых родов, задержки развития плода и повреждения центральной нервной системы у новорожденного заставила обратиться к изучению особенностей магниевого гомеостаза у обследованных пациенток. Было предпринято исследование концентрации магния в сыворотке крови и слюне беременных основной и контрольной групп. Выбор в качестве объекта исследования двух биологических сред организма обусловлен отсутствием четкой корреляции между сывороточным и внутритканевым содержанием магния и низкой чувствительностью гипомагниемии в отражении истинного дефицита магния [25,26].

Как следует из таблицы 4, уровни магниемии у женщин основной и контрольной групп достоверно не отличались, тогда как исследование концентрации магния в слюне документировало дефицит данного макроэлемента у пациенток с НДСТ.

 

Теоретические сведения о неблагоприятном влиянии дефицита магния на течение пре– и перинатального периода и выявленный нами дефицит данного электролита у беременных с НДСТ дали основание оценить эффективность заместительной терапии препаратом магния при указанной патологии. Для лечения было отобрано 15 женщин со сроком беременности 26–32 недель с признаками НДСТ, гестационной гипертонией и наиболее низким уровнем магния в слюне. Пациенткам был назначен двухнедельный курс терапии магниевой солью оротовой кислоты (препарат «Магнерот», фирма «Верваг фарма») в суточной дозе 3,0 (по 2 таблетки 3 раза в день).

Даже под влиянием столь непродолжительного лечения Магнеротом была достигнута нормализация магниевого гомеостаза: концентрация магния в слюне достигла 0,34±0,02 при исходной 0,14±0,02 ммоль/л (р<0,001). Наряду с этим отмечались снижение уровня систолического и диастолического АД в среднем соответственно на 7,3±1,4 и 2,4±0,7 мм рт.ст., а также улучшение самочувствия в виде уменьшения слабости, исчезновения головных болей.

Таким образом, результаты проведенного исследования позволяют отнести женщин с генетически предопределенной «слабостью» соединительной ткани, обозначаемой как НДСТ, к группе риска по акушерской и перинатальной патологии. Одним из реальных факторов развития осложнений беременности и родов у данной категории лиц может выступать дефицит магния, а заместительная терапия препаратом Магнерот может оказать отчетливое положительное действие.

 

 

Литература:

1. Jana N., Vasishta K., Khunnu B. Pregnancy in association with mitral valve prolapse. Asia Oceania J Obstet Gynaecol 1993; 19 (1): 61–65

2. Chia Y.T., Yeoh S.C., Viegas O.A. et al. Maternal congenital heart disease and pregnancy outcome. J Obstet Gynaecol Res 1996; 22 (2): 185–191

3. Chia Y.T., Yeoh S.C., Lim M.C. Pregnancy outcome and mitral valve prolapse. Asia Oceania J Obstet Gynaecol 1994; 20 (4): 383–388

4. Елисеева И.В. Клинико–функциональные особенности соматического состояния и течения родов у женщин с пролапсом митрального клапана. Клин мед 2003; 81 (3): 22–24

5. Rayburn W.F., Fontana M.E. Mitral valve prolapse and pregnancy. Am J Obstet Gynecol 1981; 141 (1): 9–11

6. Tang L.C., Chan S.Y., Wong V.C., Ma H.K. Pregnancy in patients with mitral valve prolapse. Int J Gynaecol Obstet 1985; 23 (3): 217–221

7. Plotti G., Tropeano G., Colucci P. et al. Mitral valve prolapse and pregnancy. Minerva Med 1985; 76 (42): 2007–2010

8. Перекальская М.А., Макарова Л.И., Верещагина Г.Н. Нейроэндокринная дисфункция у женщин с системной дисплазией соединительной ткани //Клиническая медицина.– 2002.– Т.80, № 4.– С.48–51

9. Куликов А.М., Медведев В.П. Роль семейного врача в охране здоровья подростка: YI. Дисплазии соединительной ткани у подростков и их распознавание. Росс семейный врач 2000; 4: 37–51

10. Levi–Schaffer F., Shani J., Politi Y. et al. Inhibition of proliferation of psoriatic and healthy fibroblasts in cell culture by selected Dead–sea salts. Pharmacology 1996; 52 (5): 321–329

11. Zeana C.D. Recent data of mitral valve prolapse and magnesium deficit. Magnes Res 1988 l1 (3–4): 203–211

12. Coghlan H.C., Natello G. Erythrocyte magnesium in synptomatic patients with primary mitral valve prolapse: relationship to symptoms, mitral leaflet thickness, joint hypermobility and autonomic regulation. Magnes Trace Flem 1991; 10 (2–4): 205–214

13. Lichodziejewska B., Klos J., Rezler J. et al. Clinical symptoms of mitral valve prolapse are related to hypomagnesemia and attenuated by magnesium supplementation. Amer J Cardiol 1997; 79 (6): 768–772

14. Степура О.Б., Мельник О.О., Шехтер А.Б. и др. Результаты применения магниевой соли оротовой кислоты (Магнерот( при лечении больных с идиопатическим пролапсом митрального клапана. Росс мед вести 1999; 4 (2): 64–69

15. Lemancewicz A., Laudanska H., Laudanski T. et al. Permeability of fetal membranes to calcium and magnesium: possible role in preterm labour. Hum Reprod 2000; 15 (9): 2018–2222

16. Wojcicka–Jagodzinska J., Romejko E., Piekarski P. et al. Second trimester calcium–phosphorus–magnesium homeostasis in women with threatened preterm delivery. Int J Gynaecol Obstet 1998; 61 (2): 121–125

17. Manyemba J. Magnesium sulphate for eclampsia: putting the evidence into clinical practice. Cent Afr J Med 2000; 46 (6): 166–169

18. Dawson E.B., Evans D.R., Kelly R. et al. Blood cell lead, calcium, and magnesium levels associated with pregnancy–induced hypertension and preeclampsia. Biol Trace Elem Res 2000; 74 (2): 107–116

19. Kisters K., Barenbrock M., Louwen F. et al. Membrane, intracellular, and plasma magnesium and calcium concentrations in preeclampsia Am J Hypertens 2000; 13 (7): 765–769

20. Sameshima H., Ikenoue T. Long–term magnesium sulfate treatment as protection against hypoxic–ischemic brain injury in seven–day–old rats. Am J Obstet Gynecol 2001; 184 (2): 185–190

21. Berger R., Garnier Y. Perinatal brain injury. J Perinat Med 2000; 28 (4): 261–285

22. Matsuda Y., Kouno S., Hiroyama Y. et al. Intrauterine infection, magnesium sulfate exposure and cerebral palsy in infants born between 26 and 30 weeks of gestation. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 2000; 91 (2): 159–164

23. Tan Y., Zhang W., Lu B. Treatment of intrauterine growth retardation with magnesium sulfate. Zhonghua Fu Chan Ke Za Zhi 2000; 35 (11): 664–666

24. Caddell J.L. The apparent impact of gestational magnesium (Mg) deficiency on the sudden infant death syndrome (SIDS). Magnes Res 2001; 14 (4): 291–303

25. Taber E.B., Tan L., Chao C.R. et al. Pharmacokinetics of ionized versus total magnesium in subjects with preterm labor and preeclampsia. Am J Obstet Gynecol 2002; 186 (5): 1017–1021

26. Школьникова М.А., Чупрова С.Н., Калинин Л.А. и др. Метаболизм магния и терапевтическое значение его препаратов: Пособие для врачей. М: Медпрактика–М; 2002

.

Соединительная ткань: Руководство по гистологии

Классификация соединительной ткани

Что такое соединительная ткань?

Соединительная ткань заполняет промежутки между органами и тканями, и обеспечивает структурную и метаболическую поддержку для других ткани и органы.

Соединительная ткань состоит из клеток и внеклеточный матрикс. Внеклеточный матрикс состоит из волокон в матрице белков и полисахаридов, секретируемых и организованных клетками внеклеточного матрикса.Вариации композиции внеклеточного матрикса, определяет свойства соединительная ткань. Например, если матрица кальцинирована, она может образовывать кость или зубы. Специализированные формы внеклеточного матрикса также составляет сухожилия, хрящи, и роговица глаза. Общая соединительная ткань - либо рыхлый, либо плотный, в зависимости от расположения волокон. Клетки находятся в матрице, состоящей из гликопротеинов, волокнистые белки и гликозоаминогликаны, которые секретируются фибробластами, и основной компонент матрицы, по сути, является водой.

Классификация

CONNECTIVE TISSUE PROPER (показаны примеры ниже)

  • рыхлая соединительная ткань неправильной формы
  • плотная соединительная ткань неправильной формы

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ

ECM является преобладающим особенность тканей с механической функцией (связки, сухожилия и кости).

Ячейки являются преобладающим признаком в тканях, специализирующихся на защите (кроветворные ткань, кровь - лейкоциты) или поддержание метаболизма (адипоциты, кровь - красные кровяные тельца).

Собственная соединительная ткань

Свободная соединительная ткань

Это пример рыхлой соединительной ткани лимфатической железы.Он содержит некоторые клетки, называемые плазматическими клетками, более тонкие волокна эластина и более толстые волокна коллагена. Попробуйте идентифицировать клетки и волокна

Этот тип ткани содержит множество клеток, рыхлое расположение волокон и умеренно вязкую жидкую матрицу.

Плотная соединительная ткань неправильной формы

Это пример плотной соединительной ткани неправильной формы. Это слой кожи под эпидермисом, называемый дермой.Он содержит коллагеновые волокна и фибробласты. Также в верхней части рисунка (без надписи) вы можете увидеть небольшой капилляр - вы можете его найти?

Этот тип ткани содержит плотную сеть коллагеновых (и некоторых эластичных) волокон в вязкой матрице. Он находится в капсулах суставов, в соединительной ткани, которая окружает мышцы (мышечные фасции), и образует дерму кожи. Он ударопрочный.

Посмотрите на это изображение и убедитесь, что вы можете распознать рыхлую и плотную соединительную ткань.

Специализированная соединительная ткань

Плотная правильная соединительная ткань

Это пример плотной регулярной соединительной ткани. Можете ли вы идентифицировать клетки (фибробласты) и волокна коллагена? Обратите внимание, как все волокна выровнены.

В тканях этого типа коллагеновые волокна плотно упакованы и расположены параллельно.Этот тип ткани находится в связках (которые соединяют кость с костью в суставах) и сухожилиях (соединениях между костями или хрящом и мышцами). Они очень устойчивы к аксиально нагруженным силам растяжения, но допускают некоторое растяжение.

.

Соединительная ткань, часть 1 - Ткань в действии

Спортсмены в основном озабочены увеличением силы или скорости в определенных видах деятельности. Увеличение размера и мощности мышц, способности к выносливости, эффективности использования топлива: это часто является первоочередной задачей во время тренировок. Мы тратим много времени, сил и денег на максимальное развитие наших мышечных способностей. Однако неотъемлемая часть нашей анатомии часто отходит на второй план: соединительная ткань.

Болезненность от упражнений - привычный опыт, часто принимаемый случайный результат тренировки.Чаще всего болезненные ощущения возникают в результате травм мышечной ткани, но стресс также вызывается тканями, связанными с мышцами: костями, сухожилиями и связками. Эти ткани также подвержены проявлению второго закона термодинамики: старению.

Человеческое тело - это великолепный механизм с резиновыми лентами, петлями и шарнирами. В отличие от оловянного человечка, масленка не подходит, когда наши суставы «заржавели». Когда Шалтай-Болтай потерпел поражение, вся королевская армия уже не могла собрать его снова.Но если бы оловянный человечек и бедный Шалтай должным образом позаботились о своих соединительных тканях, возможно, они бы зажили и продолжали сидеть на корточках в преклонном возрасте.

I. Что такое соединительная ткань?

Помимо мышечной ткани, травма соединительной ткани является основным источником физического дискомфорта, особенно у спортсменов. Это неудивительно, учитывая, что соединительная ткань - одна из самых распространенных и широко распространенных тканей в организме. Он образует наши кости, окружает наши органы, удерживает зубы на месте, смягчает и смазывает наши суставы и соединяет мышцы с нашим скелетом.

Соединительная ткань выполняет несколько функций. Придает организму форму и механическую поддержку. Кроме того, он модулирует миграцию, рост и дифференцировку клеток. Ниже приведены основные характеристики соединительной ткани:

структурные и механические: Соединительная ткань поддерживает форму клеток, тканей и органов, взаимодействующих с цитоскелетом. Наиболее очевидной структурной соединительной тканью является кость, составляющая скелет и поддерживающая весь организм.

Защита: Он содержит клетки и метаболиты, важные для иммунной функции, например воспаления, и восстановления тканей после травм.

Питание и перенос молекул: Кровеносные сосуды, соединительная ткань, переносят вещества по всему телу. Компоненты соединительной ткани регулируют движение питательных веществ между клетками.

Хранение: Жировая ткань - это уникальная соединительная ткань, обеспечивающая хранение энергии и изоляцию.

Функция соединительной ткани обеспечивается ее различными компонентами, большинство из которых представляют собой макромолекулы, которые взаимодействуют друг с другом и с клетками. Изменение пропорций и расположения отдельных компонентов определяет функцию конкретной ткани. Некоторые заболевания возникают из-за известных дефектов первичной структуры одного или нескольких компонентов. Нарушения регуляторных механизмов деградации способствуют возникновению таких состояний, как остеоартрит и осложнения диабета.Кроме того, дефицит питательных веществ и различные лекарства могут нарушить регуляцию синтеза и деградации тканей.

В этой статье исследуется влияние различных факторов на типы соединительной ткани, на которые больше всего влияет легкая атлетика: хрящи, сухожилия и связки. Информация о гистологии и физиологии соединительной ткани представлена, чтобы позволить читателям понять, как питание и различные фармацевтические препараты влияют на синтез, деградацию и ремоделирование этих тканей. Наряду с кратким обсуждением эффектов определенных видов деятельности и нарушений обмена веществ рассматривается роль питания и некоторых распространенных лекарств.

II. Общие характеристики (1,2)

Соединительная ткань метаболически активна и выполняет множество структурных функций. Ткань состоит из трех основных компонентов: волокон, основного вещества и клеток. Волокна и основное вещество, которые существуют вне клеток, вместе называются внеклеточным матриксом. Матрица разделяет и защищает клетки, неся вес, напряжение и обеспечивая защиту. Смешанные популяции клеток с различными функциями взаимодействуют с внеклеточным матриксом, внося свой вклад в различные механизмы физиологии тканей.За исключением хряща, соединительная ткань иннервируется (имеет нервное кровоснабжение). Васкулярность (кровоснабжение) сухожилий и связок редкая, тогда как хрящи бессосудистые (не имеют кровоснабжения). Дальнейшее изучение различных компонентов прояснит их вклад в эти атрибуты.

Волокна: В соединительной ткани появляются три основных типа волокнистых белков: коллагеновые, эластичные и ретикулярные волокна. Ткани содержат один или несколько типов коллагена и разные пропорции коллагеновых и эластичных волокон.Волокна связываются с дополнительными компонентами внеклеточных компонентов и минералов, образуя специализированную соединительную ткань. Преобладающий тип волокна обычно определяет специфические свойства ткани. Выражение типов соединительной ткани в значительной степени является функцией присущих им типов клеток, внешней среды и физиологического возраста организма.

Коллаген - самый распространенный белок, составляющий ~ 30% от общего белка в организме. Было выделено и охарактеризовано по крайней мере 14 типов коллагена, и большинство тканей содержат несколько типов.Типы коллагена могут образовывать фибриллы или листы, обеспечивая прочность или эластичность. Все коллагены имеют общую структуру, различающуюся по химическому составу, организации макромолекул, распределению в тканях и функциям. Наиболее распространенные типы коллагена описаны в таблице 1. Остальные типы считаются второстепенными, хотя они обнаруживаются почти во всех тканях в незначительных количествах.

Таблица 1. Основные типы коллагена и их характеристики.

упакованные толстые фибриллы

Типы коллагена

Распределение тканей

Ультраструктура

Синтез

Функция

I

Кожа, кость, сухожилие, фасция Фибробласты, остеобласты, хондробласты Механическая стабильность, сопротивление растяжению

II

Хрящ Очень тонкие волокна хондробласты Прочность на разрыв

III

Кожа , сосуды, внутренние органы, гладкие мышцы
Слабоупакованные тонкие фибриллы Гладкие мышцы, фибробласты, гепатобласты Гибкость

IV

Основное вещество Тонкие аморфные пластинки Эндотелиальные, эпителиальные клетки 900 60 Поддержка и фильтрация

Синтез коллагена включает в себя каскад биохимических модификаций исходных строительных блоков.Многие ферменты, кофакторы и стимуляторы роста влияют на эти модификации, которые имеют решающее значение для структуры и функции зрелого коллагена. Наиболее распространенная форма коллагена, тип I, состоит из трех единиц полипептидных цепей, которые состоят из субъединиц аминокислот. Различия в химической структуре полипептидных цепей определяют разные типы коллагена. Эти цепи переплетаются в тройную спираль, образуя молекулы, называемые проколлагеном. Проколлаген образуется внутри клетки и впоследствии транспортируется за пределы клетки во внеклеточный матрикс.Вне клетки проколлаген превращается в тропоколлаген, который затем может образовывать микрофибриллы. Микрофибриллы образуют фибриллы, когда они упаковываются вместе перекрывающимся образом. Микрофибриллы удерживаются водородными связями, гидрофобными взаимодействиями и усилены поперечными связями между молекулами тропоколлагена. Характерные типы и количество их поперечных связей во многом определяют механические свойства коллагеновых волокон. Как мы увидим в этой статье, дефицит питательных веществ и фармацевтические препараты могут влиять на синтез или метаболизм на критических стадиях развития коллагена.

В коллагене типа I и III фибриллы образуют волокна. Эти волокна соединяются, образуя пучки в коллагене I типа, но волокна не образуются в коллагене II типа (хряще). Диаметр волокон зависит от количества содержащихся в них фибрилл. Изменения диаметра фибрилл часто наблюдаются при старении и зависят от некоторых фармацевтических препаратов, таких как анаболические стероиды.

Паттерны между типами коллагена и ориентацией различаются между различными соединительными тканями и даже видами. В общем, коллагеновые волокна неэластичны, но обладают большой прочностью на разрыв, что обеспечивает сочетание гибкости и прочности тканям, в которых они находятся.Диаметр волокон и их ориентация по линиям напряжения составляет прочность ткани на разрыв.

Эластичные волокна преобладают в тканях, подверженных растяжению, таких как связки, но также встречаются вместе с коллагеном в сухожилиях, артериях и коже. Длина, толщина и распределение эластичных волокон различаются в разных тканях. Эластичные волокна состоят из эластина, заключенного в трубчатые микрофибриллы, и они тоньше и плотнее коллагеновых волокон. Эти волокна легко растягиваются до полуторакратной их исходной длины при ослаблении деформирующей силы.Каждое волокно эластина образует сшитую сеть с другим эластином. Вся сеть может расширяться и сжиматься, как резинка.

Ретикулярные волокна чрезвычайно тонкие и разветвляются, образуя обширную сеть в определенных органах, таких как гладкие мышцы, жировая ткань и костный мозг. Эти волокна состоят из белка коллагена, связанного с гликопротеинами и протеогликанами. Во время воспаления и заживления ран в большинстве соединительных тканей имеется много ретикулярных волокон, которые впоследствии заменяются обычными коллагеновыми волокнами.

Основное вещество: Основное вещество заполняет пространства между клетками и волокнами. Его вязкость действует как смазка из-за высокого содержания воды. Растворимые предшественники волокнистых белков, протеогликанов, гликопротеинов и других молекул, секретируемых клетками, содержатся в большом количестве в основном веществе.

Двумя основными компонентами основного вещества являются протеогликаны и структурные гликопротеины, которые захватывают молекулы воды и придают прочность, жесткость и эластичность внеклеточному матриксу.Химическая структура протеогликанов определяет их размер и структурную функцию и изучается далее.

Протеогликаны - это большие молекулы, образованные множеством линейных цепей полисахаридных единиц, называемых гликозаминогликанами (ГАГ). Мономеры протеогликана сгруппированы в соответствии с длиной и типом цепей GAG, прикрепленных к ядру белка. Эти цепочки GAG исходят из сердцевины, как щетина от щетки для бутылок. Шесть классов ГАГ состоят из повторяющихся модифицированных субъединиц из двух сахаров. Аминосахар (глюкозамин или галактозамин) всегда присутствует как один из двух сахаров в повторяющихся субъединицах.Эти субъединицы модифицированы добавлением сульфатных групп. Как мы увидим, сульфатирование ГАГ определяет их биологическую активность. Мономеры протеогликана могут дополнительно объединяться с цепочкой гиалуроновой кислоты, несульфатированным GAG, с образованием более крупных протеогликановых комплексов. Как мы увидим, эти комплексы, которые могут содержать сотни прикрепленных агрегатов протеогликанов, играют важную роль в хрящевой ткани.

Протеогликаны действуют как молекулярное сито, замедляющее движение клеток, а также питательных и воспалительных веществ.Они также отвечают за привлечение и поддержание водного баланса в тканях. Длинные цепи ГАГ имеют отрицательный заряд из-за карбоксильных (COO-) и сульфатных (SO 4 -) групп аминосахаров. Высокая плотность отрицательных зарядов притягивает и связывает молекулы воды.

В зависимости от структуры и типов ГАГ протеогликаны могут улавливать воду, в 50 раз превышающую их вес. Агрегатные молекулы гиалуроновой кислоты и протеогликана в хрящах напоминают длинных многоножек с волосатыми ногами.Отрицательно заряженные ГАГ («волосы») отталкиваются друг от друга и придают комплексу открытую структуру, занимающую много места. Высокополярные «волоски» притягивают молекулы воды, и этот комплекс действует как жесткая губка, ограниченная сетью коллагена. Когда эта «губка» сжимается, часть связанной воды теряется и, следовательно, поглощает силы и равномерно их перераспределяет. Таким образом хрящ защищает структуры сустава от механических повреждений (нагрузки и веса).

Гликопротеины похожи на протеогликаны.Напротив, белковая фракция преобладает над углеводами, которые имеют разветвленную структуру. Первичные гликопротеины - это фибронектин, ламинин и хондронектин. Их роль в основном веществе заключается в миграции и адгезии клеток к их субстратам. Например, фибронектин соединяет фибробласты с коллагеном и связывает протеогликаны. Эти соединения способствуют созданию каркаса в соединительной ткани, обеспечивая поддержку и влияние на движение клеток.

Клетки: Различные клетки соединительной ткани хранят жизненно важные метаболиты и синтезируют волокнистые белки и другие компоненты внеклеточного матрикса.Они играют важную роль в иммунных и воспалительных реакциях, а также в восстановлении тканей. Многие клетки присущи соединительной ткани. Некоторые берут начало в костном мозге, но постоянно присутствуют в тканях. Эти резидентные клетки и их функции перечислены в таблице 2. Другие клетки мигрируют из кровеносных сосудов в ответ на повреждение, воспаление и восстановление тканей. Они имеют тенденцию исчезать по мере заживления и ослабления воспаления. Эти клетки включают плазматические клетки, нейтрофилы, моноциты и базофилы.Обсуждение воспаления покажет их роль в восстановлении тканей.

Таблица 2. Типы резидентных клеток соединительной ткани и их функции.

Тип клеток

Распределение

Основной продукт / функция

Фибробласты Все соединительные ткани Структурные волокна и основное вещество
Хондробласты Хрящи ГАГ и коллаген II типа
Остеобласты Кость Коллагеновые волокна и матрица
Макрофаги Возникают в костном мозге, присутствуют во всей соединительной ткани Защита: фагоцитоз инородных тел и мусора
Тучные клетки Возникают в костном мозге, присутствуют во всех соединительных тканях Гистамины, цитокины и т. Д.иммунная функция

Каждый класс тканей содержит основной тип клеток, который существует в зрелой и незрелой форме. Активные клетки, которые пролиферируют и секретируют основное вещество и волокна, обозначены суффиксом - blast (что означает «формирование»). Первичные бластные клетки - это фибробласты, хондробласты и остеобласты (см. Таблицу 2). После формирования матрикса взрослого человека бластные клетки принимают менее активный и зрелый режим и обозначаются суффиксом - cyte (что означает клетка).Однако, когда ткань повреждена, клетки могут вернуться в свой более активный режим, чтобы регенерировать и восстанавливать компоненты матрикса.

Скорость секреции разных веществ одной и той же клеткой зависит от возраста и гормонального фона организма. Отдельные клетки, такие как фибробласты в соединительной ткани, редко делятся на новые клетки, если только ткани не требуются дополнительные клетки, как при повреждении ткани. Во время воспаления и восстановления количество фибробластов в некоторых соединительных тканях увеличивается.Внеклеточный матрикс сильно влияет на функцию и дифференцировку клеток. Силы растяжения также могут влиять на функцию клеток, так как изменение формы клеток может изменить реакцию клетки на гормоны и факторы роста (3). Дискуссии о воспалении и фармацевтических препаратах исследуют влияние гормонов и факторов роста на функцию клеток.

III. Физиология соединительной ткани (2,4)

Чтобы понять, как на соединительную ткань влияют действия, питание и лекарственные препараты, мы должны понять некоторые основы физиологии этих тканей.Синтез и деградация тканей - это непрерывный процесс, который является неотъемлемой частью ремоделирования и обновления тканей. Многие модуляторы могут влиять на эти процессы, как мы увидим в последующем обсуждении.

Каждое из внутриклеточных и внеклеточных событий, участвующих в синтезе макромолекул, подлежит изменению или биохимической модификации. Изменения транскрипции генов и событий после трансляции макромолекул могут изменять распределение и отложение тканевых белков и протеогликанов.Например, многие патологические состояния связаны с аномальным или недостаточным синтезом коллагена, такие как цинга и дефицит витамина С.

Некоторые модуляторы регулируют синтез и деградацию компонентов соединительной ткани: ферментов и кофакторов, гормонов и факторов роста, а также цитокинов. Поскольку их роли настолько сложны, рассмотрение этих конкретных регуляторов выходит за рамки данной статьи. Однако на них влияют энергетический и пищевой статус, а также различные лекарственные препараты, и они будут обсуждаться в соответствующих случаях в последующем контексте.

Деградация компонентов ткани происходит во время роста, ремоделирования, воспаления и восстановления тканей. Это может происходить на любом этапе синтеза различных компонентов. Например, цинга - это заболевание, вызванное дефицитом витамина С. Аскорбиновая кислота (витамин С) необходима для ферментативного гидроксилирования пролильных и лизильных остатков коллагена. Молекулы проколлагена, в которых отсутствуют остатки гидроксипролина, имеют нестабильное образование тройной спирали, подвержены изменениям и недостаточно сшиты.Следовательно, эти молекулы становятся механически нестабильными и склонными к деградации. Следовательно, степень деградации происходит с гораздо большей скоростью, чем синтез коллагеновых волокон. Это более заметно в области, где рассказы об обновлении коллагена происходят быстро.

Специфические ферменты инициируют разрушение макромолекул. Коллагеназы, разрушающие коллагеновые волокна, синтезируются различными типами клеток и стимулируются гормонами, простагландинами и другими веществами, секретируемыми лимфоцитами и макрофагами.Ионы металлов, такие как кальций, также регулируют активность коллагеназы. Ферменты в клеточных лизосомах разрушают протеогликаны. Мы увидим, как синтез и деградация являются неотъемлемой частью оборота ткани.

Ремоделирование тканей - это процесс замены компонентов ткани другими. Нормальное ремоделирование во время роста или восстановления требует правильного баланса синтеза и деградации компонентов ткани. Протеогликаны во внеклеточном матриксе, по-видимому, регулируют ремоделирование соединительной ткани, влияя на образование коллагена в процессе восстановления.Ремоделирование также регулируется механической стимуляцией. Механическое растяжение и сжатие изменяют ремоделирование костей и хрящей, при этом такие ткани зависят от диффузии питательных веществ для поддержания здоровья, поскольку они не имеют прямого кровоснабжения.

Оборот соединительной ткани - это чистый баланс между синтезом и деградацией макромолекул. Отрицательное сальдо товарооборота характерно для некоторых воспалительных заболеваний и заболеваний суставов, при которых деградация происходит с большей скоростью, чем синтез.Предыдущий пример цинги и дефицита аскорбиновой кислоты иллюстрирует важность баланса обмена компонентов ткани. Процесс восстановления при повреждении ткани включает управление оборотом макромолекул, так что синтез приравнивается к деградации.

Скорость оборота различных компонентов соединительной ткани варьируется. Обновление эластина может занять от нескольких месяцев до нескольких лет. Коллаген также является стабильным белком, и его обновление происходит медленно. Замена зрелого коллагена может занять от нескольких недель до нескольких месяцев. Скорость обновления коллагена варьируется в разных структурах.Обновление коллагена сухожилий происходит очень медленно, в то время как коллаген рыхлой соединительной ткани, окружающей наши органы, обновляется быстрее.

Многие изменения метаболизма соединительной ткани могут быть связаны с изменениями поперечных сшивок как в коллагеновых, так и в эластиновых волокнах. Различия в аминокислотном составе поперечных сшивок влияют на стабильность и текучесть этих волокон. Хотя одни и те же ферменты обрабатывают типы коллагена и эластин во время синтеза, результирующие поперечные связи могут значительно отличаться.Некоторые типы поперечных связей более стабильны, чем другие, и поэтому косвенно влияют на оборот волокон. Например, 50-80% коллагена из тканей костей и хрящей гликозилированы и имеют относительно более высокую скорость оборота. Однако коллагеновые волокна в сухожилиях не гликозилированы и имеют более низкую скорость обновления.

Оборот протеогликанов быстро: 2-4 дня для гиалуроновой кислоты и 7-10 дней для сульфатированных протеогликанов. У взрослых людей 250 мг протеогликанов катаболизируются за один день (5).Полисахаридные цепи протеогликанов подвергаются модификациям, аналогичным таковым коллагена

IV. Восстановление соединительной ткани (2,6)

Повреждение соединительной ткани включает повреждение клеток и структурных компонентов ткани. Запускается несколько реакций, и последовательность событий начинает восстанавливать ткань. Реакция на повреждение включает в себя сосудистые, клеточные и биохимические реакции, которые описаны здесь.

Три фазы процесса восстановления можно применить к общему заживлению соединительной ткани (7).Однако эти фазы могут перекрываться. Эти реакции предотвращают распространение повреждающих агентов на близлежащие ткани, избавляют от поврежденных клеток и заменяют поврежденные ткани вновь синтезированными компонентами.

Фаза острого воспаления: Сразу после травмы несколько сосудистых и клеточных реакций вызывают реакцию, известную как воспаление. Процесс начинается с высвобождения химических медиаторов из клеток во внеклеточную жидкость. Первоначальное повреждение ткани стимулирует высвобождение гистамина из тучных клеток, что вызывает расширение кровеносных сосудов в локальной области и увеличивает проницаемость сосудов.Повышенный кровоток и утечка жидкости и белков из проницаемых кровеносных сосудов вызывает отек тканей и, как следствие, отек. Клетки мигрируют из ближайших кровеносных сосудов и вызывают высвобождение большего количества медиаторов воспаления, таких как кинины и простагландины (PG). Местное давление ткани и некоторые из этих медиаторов действуют на близлежащие нервы, вызывая боль. Эти события приводят к классическим признакам воспаления: покраснению, отеку, боли и жару.

Основная цель воспаления - избавить участок поврежденных клеток ткани и подготовить почву для восстановления тканей.Острое воспаление обычно длится от 48 до 72 часов после травмы и постепенно спадает по мере развития процесса восстановления. Многие события, происходящие в это время, инициируют восстановление тканей. PG считаются важными медиаторами воспаления и часто становятся целью вмешательства с помощью противовоспалительных средств. Однако PG также могут играть важную роль в восстановлении тканей. Многие иммигрантские клетки также играют важную роль в ремоделировании тканей. Лейкоциты (белые кровяные тельца), такие как нейтрофилы и моноциты, накапливаются в поврежденной ткани вместе с резидентными макрофагами.Ферменты, высвобождаемые из этих клеток, помогают переваривать некротические клетки и разрушать молекулы матрикса; нейтрофилы и макрофаги поглощают клеточный мусор. Тромбоциты выделяют факторы роста, которые стимулируют синтез новых волокон и молекул матрикса.

Матрица и фаза клеточной пролиферации: Химические медиаторы, выделяемые воспалительными клетками, стимулируют миграцию и пролиферацию фибробластов, которые участвуют в процессе восстановления. Фибробласты секретируют фибронектин, протеогликаны и волокна коллагена III типа малого диаметра.Помимо этих волокон, недавно сформированные капиллярные каналы, белки свертывания, тромбоциты и свежеосинтезированные молекулы матрикса образуют грануляционную ткань. Однако эта грануляционная ткань имеет небольшую прочность на разрыв.

Фаза ремоделирования: Напомним, что ремоделирование изменяет форму и укрепляет поврежденные ткани, удаляя и реформируя матрикс и заменяя клетки. По мере восстановления воспалительные клетки исчезают, количество кровеносных сосудов и плотность фибробластов уменьшаются.Соотношение коллагена типа I к коллагену типа III и организация матрикса увеличиваются. Коллагеновые волокна переориентируются в направлении нагрузки, особенно при восстановлении связок. Созревает коллаген и образует эластин; прочность на разрыв увеличивается. Однако реконструированная ткань может не полностью походить на исходную, и, следовательно, механические свойства этой ткани могут быть изменены.

Теперь, когда у нас есть опыт в биологии соединительной ткани, мы начнем Часть II с обсуждения конкретных соединительных тканей и некоторых их патофизиологии.Мы также рассмотрим роль питания и некоторых фармацевтических препаратов в заживлении и ремоделировании тканей.

Козеквин - хондроитин, гликозаминогликаны (ГАГ)

Ссылка

1. Fawcett, DW. Учебник гистологии , издание одиннадцатое. 1986. W.B. Saunder, PA.2. Гольдберг Б., Рабинович М. Соединительная ткань. В. Клеточная и тканевая биология , шестое издание, Weiss, L, ed. 1989: 158-188. Урбан и Шварценберг, Балтимор.

3. Schnaper HW, Kleinman HK.Регулирование функции клеток внеклеточным матриксом. Педиатр Нефрол 1993, 7: 96-104.

4. Smith CA, Wood EJ. Cell Biology , 1994. Chapman and Hall, London.

5. Пароли Э., Антнилли Л., Биффони М. Фармакологический подход к гликозаминогликанам. Препараты Exptl Clin Res 1991, 17: 9-20.

6. Oakes, BW. Классификация повреждений и механизмов повреждения, восстановления и заживления. В: Учебник науки и медицины в спорте . Блумфилд Дж., Фрикер PA, Fitch KD, ред.1991: 200-217.Human Kinetics Books, Ill.

7. Альварес О.М., Уитто Дж., Пережда А.Дж., ред. Фармакологическая и экологическая модуляция заживления ран. В: Заболевание соединительной ткани, Молекулярная патология внеклеточного матрикса , т. 12 Биохимия болезней 1987: 367-383. Деккер, штат Нью-Йорк.

.

Соединительная ткань | SEER Обучение

Соединительные ткани связывают структуры вместе, образуют каркас и опору для органов и тела в целом, хранят жир, транспортируют вещества, защищают от болезней и помогают восстанавливать повреждения тканей. Они возникают по всему телу. Соединительные ткани характеризуются обилием межклеточного матрикса с относительно небольшим количеством клеток. Клетки соединительной ткани способны воспроизводиться, но не так быстро, как эпителиальные клетки.Большинство соединительных тканей имеют хорошее кровоснабжение, но некоторые - нет.

В соединительной ткани обнаружено множество типов клеток. Три из наиболее распространенных - это фибробласт, макрофаг и тучная клетка. Типы соединительной ткани включают рыхлую соединительную ткань, жировую ткань, плотную волокнистую соединительную ткань, эластичную соединительную ткань, хрящ, костную ткань (кость) и кровь.

.

β2-адренорецептор участвует в ремоделировании соединительной ткани в регенерирующих мышцах, снижая активность MMP-9

 @article {Silva20162AdrenoceptorII, title = {β2-Адренорецептор участвует в ремоделировании соединительной ткани в регенерирующих мышцах, снижая активность MMP-9}, author = {Мейрикрис Т. Сильва и Т {\ 'бата Лил Насименто и Марсело Гонсалвес Перейра и Адриан Соуза де Сикейра и Патр {\' сиа Си Брам и Руй Джи Джагер и Элен Харука Миябара} journal = {Исследование клеток и тканей}, год = {2016}, объем = {365}, страницы = {173-186} } 
Мы исследовали роль β2-адренорецепторов в ремоделировании соединительной ткани регенерирующих мышц у мышей с нокаутом β2-адренорецепторов (β2KO).Передние большеберцовые мышцы мышей β2KO подвергали криоповреждению и анализировали через 3, 10 и 21 день. Регенерирующие мышцы мышей β2KO показали значительное увеличение плотности соединительной ткани и количества коллагена через 10 дней по сравнению с мышами дикого типа (WT). Произошло большее увеличение уровней экспрессии коллагена I. ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ

Сохранить в библиотеку

Создать предупреждение

Cite

Launch Research Feed

.

Смотрите также