Koncept a klasifikace tkání 2024 Petr Vaňhara pvanhara@med.muni.cz OBJEV BUNĚK 1665 Robert Hooke Anthony van Leeuwenhoek OBJEV BUNĚK • nálevníci • orální bakterie (Selenomonády) • spermatozoa • krvinky • svalová vlákna • histologická barvení 1674-1683 „V lidském těle vidím různé struktury. Nepotřebuji mikroskop abych jich rozlišil 21! Nazvu je tkáně.“ „V nemocném těle mají tkáně poškozenou strukturu!“ Xavier Bichat, 1799 OTCOVÉ ZAKLADATELÉ − TKÁNĚ OTCOVÉ ZAKLADATELÉ A MODERNÍ BUNĚČNÁ TEORIE Theodor SchwannMatthias Jacob Schleiden Omnis cellula e cellula! Rudolf Wirchow Robert Remak Cells are the basic units of any organism Všechny organismy jsou složeny z buněk! 1838 1858 1837 • 6  1013 buněk více než 200 různých typů • Tkáně: funkční, trojrozměrné, organizované seskupení morfologicky podobných buněk a jejich produktů a derivátů • Orgány: strukturní a funkční uspořádání tkání Myocardium TKÁNĚ A ORGÁNY Orgán Epikard - vazivo Myokard - svalová tkáň Endokard - epitel a vazivo Tkáně CO JE VLASTNĚ TKÁŇ? ECM Signální molekuly Buňky+ + Tkáň = Parenchym: vlastní funkční tkáň konkrétního orgánu (jaterní, plicní, pankreatický, ledvinný parenchym) Stroma: okolní podpůrná, intersticiální tkáň Parenchym Stroma Parenchym: Funkční komponenta - Hepatocyty - Sinusoidy a přidružené struktury Stroma: Podpůrná komponenta - Vazivo a s ním spojené struktury - Cévy - Nervy - Žlučovody Příklad: jaterní tkáň TKÁNĚ A ORGÁNY Epitelová Svalová Nervová Pojivová Na základě morfologických a funkčních znaků Obsahují myofibrily → schopnost kontrakce Derivát mezodermu - KS, myokard, mezenchymu - HS Výjimečně ektoderm (např. m. sphincter a m. dilatator pupillae) Neurony a neuroglie Příjem a přenos elektrického vzruchu Derivát ektodermu, výjimečně mezenchymu (mikroglie) Dominantní přítomnost extracelulární matrix Vazivo, chrupavka, kost, tuková tkáň Derivát zejména mezenchymu Kontinuální, avaskulární vrstvy buněk s různou funkcí, orientovaných do volného prostoru, se specifickými mezibuněčnými spoji a minimem mezibuněčného prostoru a ECM Deriváty všech tří zárodečných listů SOUČASNÁ KLASIFIKACE ZÁKLADNÍCH TYPŮ TKÁNÍ klasická histologická definice tkání je založena na mikroskopické vizualizaci Funkční, trojrozměrné, organizované seskupení morfologicky podobných buněk a jejich produktů a derivátů TKÁŇ A JEJÍ DEFINICE CO JE VLASTNĚ TKÁŇ? ECM Signální molekuly Buňky+ + Tkáň = Proliferace Diferenciace Migrace Apoptóza Definice tkáňových vzorů ZÁKLADNÍ PRINCIPY HISTOGENEZE Knoblich JA. Asymmetric cell division during animal development. 2001. Nat Rev Mol Cell Biol Diferenciace Sebeobnova kmenových buněk Funkční buňky tkání diferencují z kmenových buněk Asymetrické dělení Proliferace přechodných progenitorů Vznik funkčních typů ZÁKLADNÍ PRINCIPY HISTOGENEZE Totipotence - Všechny buňky těla včetně extraembryonálních tkání - Zygota, blastomery a raná stádia embryogeneze Pluripotence - Všechny buňky těla s výjimkou trofoblastu - Blastocysta – Inner cell mass - ICM (embryoblast) Multipotence - Různé buněčné typy v rámci tkáně - Mesenchymální SC, hematopoietické SC http://www.embryology.ch/anglais/evorimplantation/furchung01.html Oligo- a unipotence - Jeden nebo několik buněčných typů – hematopoietické buňky, tkáňové prekurzory (obnova epitelů apod.) KMENOVÉ BUŇKY SE LIŠÍ V DIFERENCIAČNÍ KAPACITĚ Tkáňové (adultní) kmenové buňky - regenerace a obnova tkání - GIT, CNS, mesenchym - regenerativní medicína, nádorová biologie Embryonální kmenové buňky (ESCs) - odvozeny z embryoblastu (ICM) blastocysty - pluripotentní - model rané embryogeneze a histogeneze, význam pro regenerativní medicínu KMENOVÉ BUŇKY V ORGANISMU H. Clevers J. Thompson Indukované pluripotentní kmenové buňky (IPSc) - dospělá diferencovaná buňka (fibroblast) je dediferencovaná do pluripotentního stavu (reprogramována) - diferenciace do žádaného buněčného typu - regenerativní medicína, buněčná a genová terapie Nobel prize 2012 KMENOVÉ BUŇKY JAKO BIOMEDICÍNSKÝ NÁSTROJ S. Yamanaka Nádorové kmenové buňky - solidní tumor je vždy heterogenní - malá populace buněk s charakterem CSC může znovu iniciovat růst tumoru a být příčinou selhání terapie Tkáňová kmenová buňka Sebeobnova Nízká četnost (<1%) Quiescence Multipotence Dlouhá životnost Rezistence k terapii Tumorigenicita Vysoká proliferativní kapacita Nádorová kmenová buňka KMENOVÉ BUŇKY NEMUSÍ BÝT VŽDY PŘÁTELSKÉ doi:10.1038/nrg3209 DIFERENCIACE JE URČENA HIERARCHICKOU TRANSKRIPCÍ GENŮ Esenciální mechanismy 1 Výslednou stavbu a funkci tkání určuje projev řady strukturních genů – různý v různých lokalizacích i časových úsecích doi:10.1038/nature10523 TKÁNĚ SE LIŠÍ SVÝM GENETICKÝM A EPIGENETICKÝM PROFILEM CO JE VLASTNĚ TKÁŇ? ECM Signální molekuly Buňky+ + Tkáň = ADHEZIVNÍ MOLEKULY RŮSTOVÉ FAKTORY MEZIBUNĚČNÉ INTERAKCE METABOLITY SLOŽKY ECM TKÁŇOVOU IDENTITU URČUJÍ I EXTRACELULÁRNÍ MOLEKULY Příklad: krvetvorba v kostní dřeniEsenciální mechanismy 2 • Procesy embryonálního vývoje • Mezibuněčné interakce • Prostorové uspořádání (dimenzionalita) • Gradienty morfogenů • Epigenetický profil • Dynamika genové exprese • Parciální tlaky plynů • Složení ECM • Mechanická stimulace • Perfuze a intersticiální toky • Lokální imunitní odpověď • Metabolity • … Do vlastní mikroskopické stavby tkání se promítá velké množství biologických a fyzikálně-chemických parametrů „Stem cell niche“ MIKROPROSTŘEDÍ URČUJE VLASTNOSTI I STAVBU TKÁNÍ MIKROPROSTŘEDÍ URČUJE VLASTNOSTI I STAVBU TKÁNÍ MIKROPROSTŘEDÍ URČUJE VLASTNOSTI I STAVBU TKÁNÍ Apoptóza Regenerace Senescence Patologická změna MIKROPROSTŘEDÍ JE KLÍČOVÉ PRO TKÁŇOVOU HOMEOSTÁZU Esenciální mechanismy 3 MIKROPROSTŘEDÍ JE DŮLEŽITÉ TAKÉ V PATOGENEZI https://www.pathologyoutlines.com/topic/livercirrhosis.html Fibrotická Infekce Metabolické poruchy Autoimunitní poruchy Cholestáza Alkohol Dědičnost Abnormální tkáňové mikroprostředí ZdraváNormální tkáňové mikroprostředí Příklad: játra StromaParenchym Stroma Parenchym Ztráta funkčního parenchymu Depozice ECM Aktivace (myo)fibroblastů) Dysplázie Zánět MIKROPROSTŘEDÍ JE DŮLEŽITÉ TAKÉ V PATOGENEZI © Dr. Jakub Vlažný, PAU FNB MOLEKULÁRNÍ PRINCIPY HISTOGENEZE Jaký mechanismus určuje konkrétní pozici anatomické struktury a orgánu nebo histologický typ tkáně? MOLEKULÁRNÍ PRINCIPY HISTOGENEZE doi:10.1038/sj.hdy.6800872 Příklad: Hox komplex Vysoce konzervovaná skupina transkripčních faktorů určujících základní stavbu a orientaci těla Tkáňová diferenciace podél anterio-posteriorní osy Člověk (39 genů) Cluster Chromozom Počet Hox genů HoxA 7 11 HoxB 17 10 HoxC 12 9 HoxD 2 9 HOX KOMPLEX A MORFOGENETICKÉ POLE CO JE VLASTNĚ TKÁŇ? ECM Signální molekulyBuňky+ + Tkáň = Morfogeny FRENCH FLAG MODEL Lewis Wolpert 1929-2021 FRENCH FLAG MODEL Lewis Wolpert „Genetic control of pattern formation“ PROČ MAJÍ TYGŘI PRUHY? Reakčně-difúzní systém ODPOVĚĎ NA MORFOGENY URČUJE TKÁŇOVÉ VZORY Expression patterns of gap and pair-rule genes in Drosophila embryos. DOI: 10.1007/s10577-006-1068-z https://mus.brc.riken.jp/en/mouse_of_month/may_2007_mm doi.org/10.1007/978-4-431-54628-3_7 KONCENTRACE MORFOGENŮ JE PŘÍSNĚ REGULOVÁNA 10.1016/j.semcdb.2015.10.004 Koncentrace HOX KOMPLEX A EMBRYONÁLNÍ PATTERNING https://doi.org/10.1016/j.ydbio.2010.04.024 10.1007/s11914-014-0241-0 TEMPORO-SPACIÁLNÍ EXPRESE RŮZNÝCH MORFOGENŮ URČUJE FINÁLNÍ LOKALIZACI, ORIENTACI A MORFOLOGII TKÁNÍ A ORGÁNŮ Axopodium AutopodiumStylopodium Zeugopodium MANIPULACE S AER NEBO ZPA MĚNÍ VÝVOJOVÉ INSTRUKCE RŮST KONČETIN DEFINUJÍ GRADIENTY MORFOGENŮ Z AER A ZPA HOX Vaskularizace Fgf Shh … Proliferace Thalidomid THALIDOMID Thalidomidová embryopatie • fokomelie • amelie • anocie/mikrocie • anoftalmie/mikroftalmie • poškození ledvin, srdce, GIT, genitálu Frances Oldham Kelsey, FDA USA THALIDOMID 1998 – chemoterapeutikum Ektoderm MesodermEntoderm Trilaminární zárodečný disk (3. týden) VÝVOJ OSTATNÍCH TKÁNÍ SE ŘÍDÍ PODOBNÝMI PRINICPY ▪ Pojivová tkáň hlavy, lebka, dentin ▪ Kosterní svalovina hlavy, trupu a končetin ▪ Dermis ▪ Pojivová tkáň ▪ Urogenitální systém + vývody a přídatné žlázy ▪ Viscerální pojivová tkán ▪ Serózní membrány pleury, peritonea a perikardia ▪ Krevní buňky, leukocyty ▪ Kardiovaskulární a lymfatický systém ▪ Slezina ▪ Adrenální kortex ▪ Epitel GIT s výjimkou ústní dutiny a části análního kanálu ▪ Extramurální žlázy GIT ▪ Epitel močového měchýře a trubice ▪ Epitel respiračního systému ▪ Thyroidea, parathyreoidní tělíska, thymus ▪ Parenchym tonsil kromě lymfatické tkáně ▪ Epitel cavum tympani a Eustachovy trubice ▪ Epidermis a její deriváty ▪ Rohovka a epitel čočky ▪ Zubní sklovina ▪ Vnitřní ucho ▪ Adenohypofýza ▪ Epitel ústní dutiny a části análního kanálu ▪ Neurální trubice a její deriváty: - CNS - Retina - Neurohypofýza - Epifýza ▪ Neurální lišta a její deriváty: - Kraniální, spinální, autonomní ganglia, PNS - Schwanovy buňky, gliální buňky, - Chromafinní buňky nadledviny - Enteroendokrinní buňky - Melanoblasty - Mesenchym hlavy a jeho deriváty – faryngeální oblouky - Odontoblasty PovrchovýektodermNeuroektoderm HlavovýParaxiálníIntermediálníLaterální EntodermEktoderm Mesoderm VÝVOJ OSTATNÍCH TKÁNÍ SE ŘÍDÍ PODOBNÝMI PRINICPY Epitelová tkáň 2024 Epitelová Svalová Nervová Pojivová Na základě morfologických a funkčních znaků Obsahují myofibrily → schopnost kontrakce Derivát mezodermu - KS, myokard, mezenchymu - HS Výjimečně ektoderm (např. m. sphincter a m. dilatator pupillae) Neurony a neuroglie Příjem a přenos elektrického vzruchu Derivát ektodermu, výjimečně mezenchymu (mikroglie) Dominantní přítomnost extracelulární matrix Vazivo, chrupavka, kost, tuková tkáň Derivát zejména mezenchymu Kontinuální, avaskulární vrstvy buněk s různou funkcí, orientovaných do volného prostoru, se specifickými mezibuněčnými spoji a minimem mezibuněčného prostoru a ECM Deriváty všech tří zárodečných listů KLASIFIKACE TKÁNÍ EPITELOVÁ TKÁŇ • uspořádání buněk • specifická morfologie • modifikace povrchů • schopnost adheze • tkáňové rozhraní trachea SPOLEČNÉ ZNAKY VARIABILITA EPITELOVÉ TKÁNĚ ▪ Typická morfologie a mezibuněčné spoje (těsné, adhezní, komunikační) ▪ Avaskulární (bez přímého cévního zásobení) – výživa z pojivové tkáně (lamina propria) ▪ Minimum mezibuněčné hmoty ▪ Apikobazální polarizace ▪ Ukotvení do bazální membrány OBECNÁ CHARAKTERISTIKA (KRYCÍ) EPITELOVÉ TKÁNĚ intestinum POLARITA EPITELOVÝCH BUNĚK https://doi.org/10.1038/aps.2011.20 APIKÁLNÍ DOMÉNA BAZOLATERÁLNÍ DOMÉNA EPITEL MEZENCHYM vs. POLARITA BUNĚK https://doi.org/10.1038/aps.2011.20 www.webanatomy.net Apikální povrch Bazální povrch Laterálnípovrch Laterálnípovrch STAVBA TYPICKÉ EPITELOVÉ BUŇKY MODIFIKACE BUNĚČNÉHO POVRCHU Apikální povrch Laterální povrch Bazální povrch mikroklky nepravidelné kartáčový lem žíhaná kutikula řasinky stereocilie zonula adherens macula adherens (desmosom) zonula occludens nexus interdigitace Hemidesmosomy Bazální labyrint Viz cytologické přednášky BAZÁLNÍ MEMBRÁNA https://doi.org/10.1016/S0960-9822(99)80153-5 PASHE Bazální membrána je pojem světelné mikroskopie • Vrstva ECM, která připojuje epitelové buňky k pojivovým tkáním • V mikroskopu je nezřetelná, ale lze histochemicky zviditelnit některé její složky (PAS) • Společný produkt epitelií i fibroblastů • Selektivní bariéra - transport • Tkáňová integrita - soudržnost epiteli Bazální membrána = lamina basalis + lamina fibroreticularis BAZÁLNÍ MEMBRÁNA PAS reakce (Periodic Acid Schiff) Průkaz polysacharidů Bazální lamina (lamina basalis) • pojem elektronové mikroskopie • dvě vrstvy: lamina densa a lamina rara – lamina rara (lucida) - GAGs (zviditelní se PAS reakcí) - připojení hemidesmosomů, světlá – lamina densa - zejména netypické kolageny (IV), tmavá • produkt epitelových buněk • 50-100nm BAZÁLNÍ MEMBRÁNA vs. BAZÁLNÍ LAMINA Lamina fibroreticularis • pojem elektronové mikroskopie • kolagen III a další netypické kolageny (IV, VI) • fibrilin • produkt vazivových buněk, navazuje na ECM vaziva BAZÁLNÍ MEMBRÁNA vs. BAZÁLNÍ LAMINA Dunsmore SE, Chambers RC, Laurent GJ. 2003. Matrix Proteins. Figure 2.1.2. In: Respiratory Medicine, 3rd ed. London. Saunders, p. 83; Dunsmore SE, Laurent GJ. 2007. Lung Connective Tissue. Figure 40.1. In: Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Practical Guide to Management, 1st ed. Oxford. Wiley-Blackwell, p. 467. Kolagen IV Laminin Perlecan, Nidogen/Entactin BAZÁLNÍ MEMBRÁNA JE NEOBYČEJNĚ SLOŽITÁ STRUKTURA Epidermolysis bullosa congenita – junkční typ (laminin 5) Lamina basalis Lamina (fibro)reticularis) Fibroblast Epitelová buňka Bazální membrána ARCHITEKTURA BAZÁLNÍ MEMBRÁNY Bazální membrána v ledvinných tělíscích je důležitou součástí filtrační bariéry Krev Moč BAZÁLNÍ MEMBRÁNA V CORPUSCULUM RENIS Moč Krev Buňky s epiteliálním fenotypem vznikají ze všech tří zárodečných listů EMBRYONÁLNÍ PŮVOD EPITELOVÝCH TKÁNÍ Zárodečný list Epitelové deriváty Ektoderm 1. Pokožka (vícevrstevný dlaždicový rohovějící) 2. Potní žlázy a jejich vývody (jednovrstevný a vícevrstevný kubický) 3. Výstelka ústní dutiny, pochvy a análního kanálu (vícevrstevný dlaždicový nerohovějící) 4. Neuroektoderm Mezoderm 1. Endotel vystýlající krevní cévy (jednovrstevný dlaždicový) 2. Mezotel vystýlající tělní dutiny (jednovrstevný dlaždicový) 3. Výstelky pohlavních a močových cest (přechodný, víceřadý cylindrický, jednovrstevný kubický, jednovrstevný cylindrický) – kromě derivátů kloaky Entoderm 1. Výstelka jícnu (vícevrstevný dlaždicový nerohovějící) 2. Výstelka GIT (jednovrstevný cylindrický) 3. Výstelka žlučníku (jednovrstevný cylindrický) 4. GIT žlázy (játra, pankreas) 5. Výstelka dýchacího traktu (víceřadý cylindrický s řasinkami, jednovrstevný cylindrický s řasinkami, kubický, dlaždicový) 6. Výstelka pohlavních a močových cest odvozená z kloaky Buňky s epiteliálním fenotypem vznikají ze všech tří zárodečných listů EMBRYONÁLNÍ PŮVOD EPITELOVÝCH TKÁNÍ KLASIFIKACE KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ FUNKCE MORFOLOGIE - na základě morfologie: krycí, trabekulární, retikulární - na základě funkce: žlázový, resorpční, smyslový, respirační atd. KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ 1. krycí (plošné) 2. trabekulární 3. retikulární 1) morfologie ▪ krycí ▪ žlázové ▪ resorpční ▪ smyslové ▪ respirační cesty ▪ alveolární ▪ zárodečný ▪ ... Klasifikace podle 2) funkce KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ Morfologie • Tvar a uspořádání buněk • Počet vrstev 1. Epitely krycí (plošné) 2. Trabekulární epitel 3. Retikulární epitel KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ Kritérium Termín Rozlišení Počet vrstev buněk Jednovrstevný Vícevrstevný Víceřadý Jedna vrstva buněk Více vrstev buněk Více vrstev jader, ale všechny buňky v kontaktu s bazální laminou Tvar povrchových buněk Dlaždicový Kubický Cylindrický Ploché dlaždicové buňky, šířka >> výška Polygonální buňky, šířka = výška Polygonální buňky, šířka < výška KRYCÍ EPITELY ▪ Jednovrstevný dlaždicový epitel ▪ Semipermeabilní bariéra ▪ Endotel cév ▪ Parietální list Bowmanova pouzdra (corpusculum renis) KRYCÍ EPITELY ▪ Jednovrstevný kubický epitel ▪ Sekreční a exkreční kanálky ▪ Úprava koncentrací iontů a vody ▪ Tubuly ledvin ▪ Vsunuté a interlobulární vývody žláz ▪ Povrch ovaria ▪ Vnitřní povrch pouzdra čočky KRYCÍ EPITELY ▪ Jednovrstevný cylindrický epitel ▪ Sekrece a absorpce ▪ Apikální povrch může být modifikovaný ▪ Ochranná bariéra ‒ Žaludek ‒ Střevo ‒ Žlučník ‒ Rectum ‒ Uterus ‒ Vejcovody ‒ Vývody větších žláz ‒ Ductus papillares ledvin KRYCÍ EPITELY ▪ Jednovrstevný cylindrický epitel KRYCÍ EPITELY Víceřadý cylindrický epitel s řasinkami a pohárkovými buňkami ▪ Dýchací cesty Víceřadý cylindrický epitel se stereociliemi ▪ Mužský reprodukční systém (epididymis) KRYCÍ EPITELY ▪ Vrstevnatý dlaždicový epitel nerohovějící ‒ Ústní dutina ‒ Jícen ‒ Pochva ‒ Anální kanál ‒ Hlasové valy KRYCÍ EPITELY ▪ Vrstevnatý dlaždicový epitel rohovějící ‒ Epidermis KRYCÍ EPITELY ▪ Vrstevnatý kubický → cylindrický epitel ‒ Velké vývody žláz ‒ Spojivka KRYCÍ EPITELY Přechodný epitel ‒ Ledvinná pánvička a calyx ‒ Ureter ‒ Močový měchýř KRYCÍ EPITELY Morfologie • Tvar a uspořádání buněk • Počet vrstev 1. Epitely krycí (plošné) 2. Trabekulární epitel 3. Retikulární epitel KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ • Buňky uspořádané do trámců, mezi kterými probíhají kapiláry (sinusoidy) • Adaptace ke zvýšení efektivního povrchu orientovaného k cévám • Jaterní parenchym • Endokrinní žlázy TRABEKULÁRNÍ EPITEL ▪ Uspořádání jaterních hepatocytů TRABEKULÁRNÍ EPITEL ▪ Uspořádání buněk endokrinních žláz Nadledvina Adenohypofýza TRABEKULÁRNÍ EPITEL Morfologie • Tvar a uspořádání buněk • Počet vrstev 1. Epitely krycí (plošné) 2. Trabekulární epitel 3. Retikulární epitel KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ Thymus - cytoretikulum ▪ Kompartmentalizace ▪ Mikroprostředí pro vývoj T-lymfocytů RETIKULÁRNÍ EPITEL RETIKULÁRNÍ EPITEL Epiteliální retikulární buňky: strukturní a funkční podpora vyvíjejícím se T-lymfocytům Epitel krycí Epitel trabekulární Epitel retikulární SHRNUTÍ FUNKCE • Tvorba bariér a ochrana tkání • Transport a resorpce • Sekrece - žlázy • Příjem smyslových podnětů KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ Bariéry KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ FUNKCE Příklad: Vrstevnatý dlaždicový epitel rohovějící Mechanická odolnost epidermis - Konstantní abraze → neustálá sebeobnova - Keratin - základní strukturní protein epitelů, polymer - cytoskelet – intermediární filamenta - 54 genů pro keratiny - specifické pro různé tkáně - diagnostika - onemocnění (epidermolysis bullosa simplex) BARIÉRY Příklad: Přechodný epitel - urotel Chemická odolnost Strukturální flexibilita - Buňky vytvářejí osmotickou bariéru - Apikální membrána - Uroplakiny, lipidy - Těsné spoje - Subapikální vezikuly Wiki; doi: 10.​1152/​ajprenal.​00307.​2001 BARIÉRY - Výměna plynů mezi krví a atmosférickým vzduchem (O2, CO2) – koncentrační gradient - Bariéra – krev-vzduch - Surfaktant - Respirační oddíl plic – plicní sklípky respiračních bronchiolů, alveolárních chodbiček a váčků - Granulární (typ I) a membranózní (typ II) pneumocyty (97%) VÝMĚNA PLYNŮ ALVEOLÁRNÍ EPITEL Alveolo-kapilární bariéra ALVEOLÁRNÍ EPITEL Resorpce KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ FUNKCE RESORPCE Smyslový epitel KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ FUNKCE Podpůrné a vlastní smyslové buňky - smyslové buňky konvertují signály z vnějšího prostředí na formu přístupnou pro CNS - primární smyslové buňky (neurosmyslové) - modifikované unipolární neurony - generují přímo nervový vzruch - čichový epitel, retina SMYSLOVÝ EPITEL A SMYSLOVÉ VNÍMÁNÍ - sekundární smyslové buňky - epitelie tvoří recepční úsek - v kontaktu s terminálními zakončeními dendritů, které generují nervový vzruch - vláskové buňky vnitřního ucha, buňky chuťových pohárků SMYSLOVÝ EPITEL A SMYSLOVÉ VNÍMÁNÍ Žlázový epitel KLASIFIKACE EPITELOVÝCH TKÁNÍ FUNKCE Charakter sekrece Jednobuněčné žlázy – Pohárkové buňky – Enteroendokrinní buňky Mnohobuněčné žlázy – Endokrinní – Exokrinní • Endoepitelové • Exoepitelové Holokrinní  Merokrinní  Apokrinní SEKRECE Charakter žlázy Jádra F-aktin Mucin v sekrečních granulech ▪ Pohárkové buňky - Cylindrické žlázové epiteliální buňky - Apikální povrch - apokrinní/merokrinní sekrece mucinu - Bazální část – RER, GA, jádro, mitochondrie - Mucinogenní zrna – barvení mucinokarmínem EXOKRINNÍ SEKRECE – JEDNOBUNĚČNÉ ŽLÁZY ▪ Pohárkové buňky • Zejména respirační a GI trakt • Produkují hlen (mukus) = viskózní tekutina složená z elektrolytů a vysoce glykosylovaných proteinů (muciny) • Chrání proti mechanickému i chemickému poškození • Zachycení a eliminace pevných částic • Sekrece konstitutivní nebo po stimulaci (kouř, prach, bakterie) • Mukus po sekreci expanduje 500 během 20ms • Klinické korelace: - změny ve složení nebo množství hlenu - chronická bronchitida / cystická fibróza doi: 10.1183/​1025448x.00046004 CFNormal EXOKRINNÍ SEKRECE – JEDNOBUNĚČNÉ ŽLÁZY EXOKRINNÍ SEKRECE – JEDNOBUNĚČNÉ ŽLÁZY MNOHOBUNĚČNÉ ŽLÁZY Exokrinní Endokrinní Kontakt s původním epitelem Zachovaný - vzniká vývod Zaniká - interakce s kapilárami VÝVOJ MNOHOBUNĚČNÉ ŽLÁZY Exokrinní Endokrinní • Endoepitelové (neopouštějí epitel, např. endoepitelové žlázy uretry, konjunktiva) • Exoepitelové (epitelové pupeny v okolním vazivu) • Podle tvaru sekreční komponenty – Alveolární (acinózní) – Tubulózní – Tuboalveolární (tubuloacinózní) • Podle větvení – Jednoduché – Větvené • Podle charakteru sekrece – Mucinózní – Serózní – Smíšené KLASIFIKACE EXOKRINNÍCH MNOHOBUNĚČNÝCH ŽLÁZ MUCINÓZNÍ ŽLÁZY MUCINÓZNÍ ŽLÁZY SERÓZNÍ ŽLÁZY • Vsunutý • Žíhaný • Interlobulární (lobární) • Hlavní • Intralobulární Výška epitelu a počet jeho vrstev se zvyšují směrem ústí žlázy HIERARCHIE VÝVODŮ Vývod - mucinózní i serózní složka - Gianuzziho lunuly (demiluny) Giuseppe Oronzo Giannuzzi (1838-1876) SLOŽENÉ ŽLÁZY GIANNUZZIHO LUNULY (SERÓZNÍ DEMILUNY) PROMĚNLIVOST EPITELIÁLNÍHO FENOTYPU REGENERACE A PLASTICITA • různé epitely mají různou schopnost regenerace (epidermis  smyslový vnitřního ucha) • multi- a oligopotentní kmenové buňky • mikroprostředí – stem cell niche Příklad: Obnova střevního epitelu REGENERACE EPITELIÁLNÍ TKÁNĚ Abnormální plasticita: ▪ Metaplasie • Diferencovaný epitel je nahrazený jiným typem diferencovaného epitelu • Skvamózní metaplazie děložního krčku (jednovrstevný cylindrický - vrstevnatý dlaždicový) • Respirační cesty (jednovrstevný cylindrický s řasinkami - vrstevnatý dlaždicový) • Prekanceróza; obvykle v místech chronického poškození (kuřáci) Jednovrstevný cylindrický Jednovrstevný cylindrický Vícevrstevný dlaždicový PLASTICITA EPITELIÁLNÍ TKÁNĚ Wikipedia.org; http://radiology.uchc.edu Normální prostatická tkáň Hyperplasie žlázového epitelu prostaty Adenokarcinom prostaty Prostata▪ Hyperplasie a hypertrofie ▪ Dysplasie Hypertrofie: roste velikost buněk Hyperplasie: roste počet buněk porucha diferenciace PLASTICITA EPITELIÁLNÍ TKÁNĚ Epiteliální – mesenchymální tranzice (EMT) J Clin Invest. 2009;119(6):1420–1428. doi:10.1172/JCI39104. Změna fenotypu z epiteliálního, soudržného, na mesenchymální – migrující a produkující ECM. PLASTICITA EPITELIÁLNÍ TKÁNĚ J Clin Invest. 2009;119(6):1438–1449. doi:10.1172/JCI38019. PLASTICITA EPITELIÁLNÍ TKÁNĚ U nádorových onemocnění hraje EMT roli v diseminaci primárního tumoru a tvorbě metastáz. PLASTICITA EPITELIÁLNÍ TKÁNĚ OTÁZKY, KOMENTÁŘE? pvanhara@med.muni.cz DĚKUJI ZA POZORNOST