stringtranslate.com

Эпителиоидная клетка

Эпителиоидные клетки, сформированные в культуре перитонеальных клеток мыши, стимулированных инактивированными Mycobacterium tuberculosis , в микрокамере для прижизненного наблюдения; 14 дней культивирования. В цитоплазме клеток видны многочисленные секреторные гранулы. В культуральной среде видны гранулы эпителиоидных клеток и апоптотические тельца макрофагов. Дистрофически измененные макрофаги окрашены в красный цвет. Метод интерференционного контраста в поляризованном свете.

Эпителиоидные клетки (также называемые эпителиоидными гистиоцитами ) являются производными активированных макрофагов, напоминающими эпителиальные клетки . [1] [2] [3]

Структура и функции

Эпителиоидные клетки собираются вокруг очага некроза, непосредственно контактируя с некротическими массами, образуя своеобразную пограничную зону.

Структурно эпителиоидные клетки (при исследовании с помощью световой микроскопии после окрашивания гематоксилином и эозином) удлиненные, с мелкозернистой, бледно-эозинофильной (розовой) цитоплазмой и центральными, овальными ядрами (овальными или удлиненными), которые менее плотные, чем у лимфоцитов . [ 4] Они имеют нечеткую форму и часто кажутся сливающимися друг с другом, образуя агрегаты, известные как гигантские клетки. При исследовании с помощью трансмиссионной электронной микроскопии в эпителиоидных клетках в области пластинчатого комплекса Гольджи выявляются не только зонированные, но и гладкие пузырьки с плотным центром, а также большое количество (более 100) крупных гранул диаметром до 340 нм и с мелкозернистым матриксом, более светлым, чем у макрофагальных гранул, иногда с перигранулярным ореолом. «Наиболее заметной особенностью этих клеток является огромная зона Гольджи; Может присутствовать до 6 отдельных стопок цистерн Гольджи, а также несколько покрытых щетинками и многочисленных гладких пузырьков». [5] [4] Эпителиоидные клетки имеют плотно переплетенные клеточные мембраны в виде застежки-молнии, которые связывают соседние клетки. [3] Эти клетки играют центральную роль в формировании гранулем, которые связаны со многими серьезными заболеваниями. [4] В гранулемах эпителиоидные клетки выполняют функции разграничения. [3]

Особенности цитоскелета

Эпителиоидные клетки (поляризованная форма, цвет ядра – зеленый) и макрофаги (цвет ядра – красный) в культуре клеток брюшины мышей, стимулированной инактивированными Mycobacterium tuberculosis , на 10-е сутки культивирования. Псевдоцветное изображение получено путем цветового кодирования различных оптических плотностей на фотографии клеток, окрашенных азур-эозином. Форма клеток определяется их цитоскелетом, а цвет характеризует их различную цитоморфологию.

Показано, что цитоскелет эпителиоидных клеток, образованный филаментами, существенно отличается от цитоскелета макрофагов. [6] [7] В этих клетках происходит значительное увеличение числа филаментов, где филаменты (от 90 до 100 А) окружают цитоцентрум в виде характерного кольцевого пучка, часто разветвляющегося в цитоплазму. Благодаря такому цитоскелету смежные эпителиоидные клетки демонстрируют сложную цитоплазматическую интердигитацию. [6] С помощью методов быстрого замораживания и замораживания-замещения (быстрое замораживание, проникающее травление и замораживание-замещение) было показано, что организации трехмерной метаструктуры цитоскелета эпителиоидных клеток, образующихся в очаге гранулематозного воспаления , более совместимы с цитоскелетом, характерным для типичной эпителиальной клетки, чем с цитоскелетом активных и подвижных макрофагов. Показано, что в цитоплазме эпителиоидных клеток повсеместно наблюдаются густые сети промежуточных филаментов, связанных с ядрами, митохондриями и другими органеллами. Некоторые пучки актинических филаментов располагались в филоподиях ниже мембран клеток. Были четко продемонстрированы четкие межпальцевые утроения мембран клеток между соприкасающимися эпителиоидными клетками. Были идентифицированы межпальцевые филоподии. Характерным признаком эпителиоидных клеток является их агрегация с образованием плотных межпальцевых утроений в качестве застежки-«молнии», что, по-видимому, может иметь значение для формирования плотной зоны отграничения тела от возбудителя при формировании эпителиоидноклеточных гранулем. [7]

Иммунологический фенотип и иммунологические маркеры

При использовании антител к антигенам RFD9, RFD7 и HLA-DR было установлено, что все эпителиоидные клетки имеют иммунологический фенотип RFD9+/RFD7-/HLA-DR+. [8] Получена серия моноклональных антител IHY-1, IHY-2, IHY-3, которые могут быть использованы для точной идентификации эпителиальных клеток, образующихся при этиологически различных формах гранулематозного воспаления. Антитело IHY-1 реагирует с эпителиоидными клетками при саркоидных гранулемах, а также с эпителиоидными клетками различных гранулематозных заболеваний, включая туберкулез. Моноклональные антитела IHY-2 и IHY-3 реагируют с эпителиоидными клетками при саркоидозе , но не при туберкулезе . [9]

Клиническое значение

Фрагмент наружной краевой зоны туберкулезной эпителиоидноклеточной гранулемы. В нижней части — слой эпителиоидных клеток, в котором в результате слияния эпителиоидных клеток начинает формироваться гигантская клетка Лангханса . В ней можно заметить деление клеточного ядра эпителиоидных клеток, из которого образуются более мелкие ядра. Среди эпителиоидных клеток встречаются единичные пикнотические и апоптотически измененные макрофаги. Над зоной эпителиоидных клеток располагается слой фибробластов , образующих своеобразную «капсулу». В верхней части — слой клеток, состоящий из лимфоцитов. На видео показан результат оптического сканирования (при использовании фазово-контрастной микроскопии ) при изменении глубины резкости .

Эпителиоидные клетки являются неотъемлемой характеристикой эпителиоидно-клеточных гранулем . [10] Эпителиоидно-клеточная гранулема может быть определена как специфически и структурно организованное скопление эпителиоидных клеток, макрофагов, лимфоцитов и дендритных клеток. Гранулемы инородных тел можно считать организованным скоплением макрофагов, включая простые скопления гигантских клеток, окружающих инертные вещества, такие как шовный материал – так называемые «неиммунные гранулемы». Образование гранулем связано с патогенами, которые научились уклоняться от иммунной системы хозяина различными способами, такими как сопротивление фагоцитозу и убийство внутри макрофагов. Неперевариваемость вещества макрофагами является общей чертой гранулематозного воспаления. [4] Гранулемы пытаются отгородиться от этих организмов и предотвратить их дальнейший рост и распространение. Исторически широко распространенные и разрушительные заболевания, такие как туберкулез, проказа и сифилис, являются гранулематозными состояниями. Образование гранулем также характерно для многих современных заболеваний, таких как грибковые инфекции, саркоидоз и болезнь Крона . [4]

История научных исследований

Первое упоминание об эпителиоидных клетках как об особой форме клеток встречается в XIX веке в работах Роберта Коха и Виктора Андре Корниля , которые считали лейкоциты первоисточниками эпителиоидных клеток туберкулеза. В экспериментах на кроликах Александр Йерсен (1888) и Амедей Боррель (1893) показали, что эпителиоидные клетки образуются из мононуклеарных лейкоцитов крови. [11] Основные закономерности формирования эпителиоидных клеток впервые были описаны в первой половине XX века Льюисом М. (1925). Этот исследователь показал, что моноциты крови в культурах клеток смешанных лейкоцитов крови птиц (взятых как у взрослых птиц, так и у эмбрионов разного возраста), мышей и людей при культивировании in vitro трансформируются в типичные макрофаги и эпителиоидные клетки с последующим образованием гигантских многоядерных клеток. Образование клеток эпителиоидного типа было отмечено Льюисом М. на 2–3-й день культивирования лейкоцитов. [12] Позднее в исследовании схожего плана Джерри С. и Вайс Л. (1966) при использовании культур смешанных лейкоцитов крови курицы (выделенных из сердечной крови породы Род-Айленд Ред) и электронной микроскопии показали, что трансформация моноцитов курицы в эпителиоидные клетки начинается в культуре на 3–4-й день и заканчивается на 5–6-й день. [6] Поскольку все предыдущие исследователи указывали, что эпителиоидные клетки образуются из моноцитов, а моноциты и макрофаги объединяли в единую систему мононуклеарных фагоцитов , Ван Фурт и др. (1972), ссылаясь на работу Саттона Дж. и Вайса Л. (1966), [6] формально отнесли эпителиоидные клетки к системе мононуклеарных фагоцитов. [2] Однако они не указали точно, из каких клеток системы мононуклеарных фагоцитов происходят эпителиоидные клетки. В то же время они пришли к очень осторожному выводу, что «эпителиоидные клетки, встречающиеся в этих поражениях, также возникают из моноцитов или макрофагов». [2] Адамс Д. (1976), полагая, что эпителиоидные клетки являются конечной стадией клеточной дифференцировки клеток системы мононуклеарных фагоцитов, сформулировал концепцию цитоморфогенеза эпителиоидных клеток, согласно которой эпителиоидные клетки рассматриваются как производные активированных макрофагов (чего придерживается большинство исследователей и в настоящее время). Он основывался на предположении, что «при стимуляции макрофаги созревают далее в незрелые эпителиоидные клетки и в конечном итоге в зрелые эпителиоидные клетки». [13]Rhee et al. (1979) в экспериментах на крысах с использованием метода электронной микроскопии показали, что одним из основных цитоморфологических признаков эпителиоидных клеток, отличающих эти клетки от макрофагов, является наличие в них характерно специфических гранул, которые они назвали гранулами эпителиоидных клеток. На основании собственных данных они поддержали концепцию цитоморфогенеза эпителиоидных клеток, согласно которой эпителиоидные клетки рассматриваются как производные активированных макрофагов. [5] Позднее Turk JL и Narayanan RB (1982) предложили в исследовании различать два типа эпителиоидных клеток: «везикулярные» и «секреторные» эпителиоидные клетки. Предполагается, что «везикулярные эпителиоидные клетки могли развиться из «секреторных» эпителиоидных клеток путем процесса дегенерации. [10] В поисках иммунологических механизмов, влияющих на формирование эпителиальных клеток, Cipriano et al. (2003) получили данные, указывающие на возможное влияние IL-4 на формирование фенотипа в макрофагах, сходного с фенотипом эпителиоидных клеток. [14] Однако не все результаты исследований, посвященных изучению закономерностей и механизмов цитоморфогенеза эпителиоидных клеток, укладываются в концепцию происхождения эпителиоидных клеток из макрофагов. Deimann J. и Fahimi H. (1980) показали, что эпителиоидные клетки в гранулемах, индуцированных в печени крыс инъекцией глюкана, бета-1,30-полиглюкозы, образуются не из клеток Купфера , зрелых дифференцированных макрофагов, а из моноцитов крови. [15] De Vos et (1990) получили данные, которые позволили им предположить, что в очагах гранулематозного воспаления и гранулематозном лимфадените эпителиоидные клетки образуются не из дифференцированных макрофагов, а из так называемых плазмоцитоидных моноцитов (имеющих сходство с плазмоцитами). Это дополнительно подтверждается ультраструктурным сходством плазмоцитоидных моноцитов и эпителиоидных клеток. Настоящее ультраструктурное и иммуноэлектронно-микроскопическое исследование эпителиоидно-клеточных гранулем дает дополнительные аргументы в пользу этой гипотезы. [16] Архипов С. (1997, 2012), [17] [18] используя культуры перитонеальных клеток, лейкоцитов крови и клеток костного мозга мышей, показал, что макрофаги и эпителиоидные клетки образуются из разных типов моноцитов. Было показано, что эпителиоидные клетки образуются только из моноцитов плазмоцитоидного типа и получили название преэпителиоидных клеток, минуя стадию дифференцировки.в макрофаги. Было показано, что при хроническом воспалении в очаге воспаления в крови и костном мозге увеличивается количество преэпителиоидных моноцитарных клеток, направленных на эпителиоидную клеточную дифференцировку. С использованием инбредных линий мышей , в отличие от восприимчивости к Mycobacterium tuberculosis , было показано, что количество преэпителиоидных моноцитарных клеток, образующихся при хроническом воспалении, генетически детерминировано. Полученные результаты показали, что морфогенез эпителиоидноклеточных гранулем может определяться разными стартовыми генетически детерминированными уровнями пула преэпителиоидных клеток моноцитоидного типа, их потоком в очаге гранулематозного воспаления, интенсивностью их дифференцировки в эпителиоидные клетки, минуя стадию дифференцировки в макрофаги, и их эндомитотической активностью. [18]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Эпителиоидная клетка". Oxford Reference:эпителиоидная клетка. Oxford University Press. Январь 2010. ISBN 978-0-19-953301-5.
  2. ^ abc Van Furth R, Cohn ZA, Hirsch JG, Humphrey JH, Spector WG, Langevoort HL (1972). «Система мононуклеарных фагоцитов: новая классификация макрофагов, моноцитов и их клеток-предшественников». Bull World Health Organ . 46 (6): 845–52. PMC 2480884. PMID  4538544 . 
  3. ^ abc Ramakrishnan L (апрель 2012 г.). «Пересмотр роли гранулемы при туберкулезе». Nat Rev Immunol . 12 (5): 352–66. doi :10.1038/nri3211. PMID  22517424. S2CID  1139969.
  4. ^ abcde Cross S (2018-04-30). Патология Андервуда: клинический подход . Cross, Simon S. (Седьмое изд.). Эдинбург. ISBN 9780702072123. OCLC  1040695915.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  5. ^ ab Van der Rhee HJ, Van der Burgh-de Winter CP, Daems WT (апрель 1979 г.). «Дифференциация моноцитов в макрофаги, эпителиоидные клетки и многоядерные гигантские клетки в подкожных гранулемах II. Пероксидатическая активность». Cell and Tissue Research . 197 (3): 355–78. doi :10.1007/BF00233564. PMID  455405. S2CID  11228763.
  6. ^ abcd Sutton JS, Weiss L (1966). «Трансформация моноцитов в культуре ткани в макрофаги, эпителиоидные клетки и многоядерные гигантские клетки. Исследование с помощью электронного микроскопа». J Cell Biol . 28 (2): 303–32. doi : 10.1083/jcb.28.2.303 . PMC 2106921. PMID  5914695 . 
  7. ^ ab Баба Т., Сакагучи Н., Хотчи М., Оно С. (1992). «Трехмерное исследование эпителиоидных клеток методом быстрого замораживания и глубокого травления в гранулемах, вызванных мурамилдипептидом». Virchows Archiv B. 63 ( 1): 63–70. doi :10.1007/bf02899245. PMID  1362023. S2CID  21507280.
  8. ^ Munro CS, Campbell DA, Collings LA, Poulter LW (1987). «Моноклональные антитела различают макрофаги и эпителиоидные клетки при саркоидозе и проказе». Clin Exp Immunol . 68 (2): 282–87. PMC 1542705. PMID  3308212 . 
  9. ^ Ishioka S, Wiwien HW, Hiyama K, Maeda A, Yamakido M (1999). «Новые моноклональные антитела против эпителиоидных клеток в саркоидных гранулемах». Exp Lung Res . 25 (8): 663–70. doi :10.1080/019021499269981. PMID  10643563.
  10. ^ ab Turk JL, Narayanan RB (апрель 1982 г.). «Происхождение, морфология и функция эпителиоидных клеток». Иммунобиология . 161 (3–4): 274–82. doi :10.1016/S0171-2985(82)80083-1. PMID  7047374.
  11. ^ Максимов А. «Роль незернистых лейкоцитов крови в образовании туберкулеза», Журнал инфекционных заболеваний, 1925, 37 (5): 418–29. [1]
  12. ^ Льюис MR (1925). «Формирование макрофагов, эпителиоидных клеток и гигантских клеток из лейкоцитов в инкубированной крови». Am J Pathol . 1 (1 Am J Pathol): 91–100. PMC 1931667. PMID  19969635 . 
  13. ^ Адамс ДО (1976). «Гранулематозная воспалительная реакция. Обзор». Am J Pathol . 84 (1): 164–91. PMC 2032357. PMID 937513  . 
  14. ^ Cipriano IM, MarianoM, Freymuller E, Whitaker-Carneiro CR (2003). «Мышиные макрофаги, культивируемые с IL-4, приобретают фенотип, аналогичный фенотипу эпителиоидных клеток гранулематозного воспаления». Воспаление . 27 (4): 201–11. doi :10.1023/a:1025084413767. PMID  14527173. S2CID  998297.
  15. ^ Deimann W, Fahimi HD (1980). «Гепатитные гранулемы, вызванные глюканом. Ультраструктурное и пероксидазно-цитохимическое исследование». Lab Invest . 43 (2): 172–81. PMID  7401631.
  16. ^ De Vos R, De Wolf-Peeters C, Facchetti F, Desmet V (1990). «Плазмацитоидные моноциты в эпителиоидно-клеточных гранулемах: ультраструктурное и иммуноэлектронное микроскопическое исследование». Ultrastruct Pathol . 14 (4): 291–302. doi :10.3109/01913129009032244. PMID  2382309.
  17. ^ Архипов, С (1997). Эпителиоидная клетка: Новая концепция происхождения и дифференциации (PDF) . НОВОСИБИРСК: «НАУКА» СО РАН. С. 1–88. ISBN 5-02-031381-5.
  18. ^ ab Архипов, С (2012). "Эпителиоидная клетка: новое мнение о ее природе, происхождении, гистогенезе, цитоморфогенезе, морфофункциональной потенции, роли в патогенезе и морфогенезе туберкулезного процесса". В Pere-Joan Cardona (ред.). Понимание туберкулеза - анализ происхождения патогенности микобактерий туберкулеза . Хорватия: InTech. стр. 179–206. ISBN 978-953-307-942-4.

Внешние ссылки