Строение и функциональная активность фибробластов
Под световым микроскопом фибробласты имеют вытянутую веретенообразную форму с выраженными отростками. При окраске железным гематоксилином они приобретают светло-серый оттенок, а их ядро имеет овальную форму.
Главная биологическая задача этих клеток — создание компонентов межклеточного матрикса. Они непрерывно синтезируют:
- Белки для построения волокон (коллаген и эластин).
- Компоненты аморфного вещества (протеогликаны и гликопротеины).
Ультраструктура клетки полностью отражает её функцию. Светлое на световом уровне ядро означает преобладание эухроматина (деконденсированного хроматина), что является прямым свидетельством активной транскрипции генов. В цитоплазме мощно развита гранулярная (шероховатая) эндоплазматическая сеть (ЭПС), которая обеспечивает массированный синтез белков, идущих на экспорт за пределы клетки.
Жизненный цикл и механизм миграции
Дифферон (жизненный цикл) начинается со стволовых клеток мезенхимного происхождения. Из них образуются малоспециализированные фибробласты, обладающие высокой митотической активностью (способностью к делению). Постепенно они превращаются в дифференцированные зрелые формы, у которых эта способность уже утрачена.
Зрелые клетки не статичны: они способны мигрировать вдоль волокнистых структур соединительной ткани. Чтобы не «соскользнуть», клетка использует специальный белок — фибронектин — в качестве «якоря» для прочного сцепления с волокнами.
Сам механизм передвижения аналогичен таковому у лейкоцитов и состоит из трех этапов:
- Образование псевдоподии (выроста).
- Перетекание содержимого клетки вперед.
- Втягивание заднего конца.
Молекулярной основой этого движения является взаимодействие микрофиламентов — сократительных белков актина и миозина, которые циклично укорачиваются и удлиняются.
Фиброциты — стареющие формы
Фиброциты представляют собой конечную стадию развития фибробластов. По сравнению с активными предшественниками их внешний вид и строение сильно меняются:
- Клетки становятся узкими и очень длинными.
- Количество отростков значительно снижается.
- Ядро уплотняется и приобретает палочковидную форму.
Плотное, темное ядро указывает на глубокую гетерохроматинизацию: синтез макромолекул внутри клетки практически полностью прекращен. Способность к делению у фиброцитов полностью отсутствует, как и у зрелых фибробластов.
Специализированные производные: фиброкласты и миофибробласты
При особых физиологических состояниях фибробласты могут дифференцироваться в узкоспециализированные клетки с новыми функциями.
Фиброкласты (клетки-разрушители) Их главная функция заключается в активной резорбции (разрушении) межклеточного вещества. Они массово появляются в тканях во время инволюции (обратного развития) органов, например, в матке после родов. Механизм их работы сочетает фагоцитоз и внеклеточный гидролиз. Внешне это крупные клетки со светлыми овальными ядрами (сходство с фибробластами), а их цитоплазма богата лизосомами и фаголизосомами, внутри которых перевариваются фрагменты коллагена.
Миофибробласты (клетки-восстановители) Появляются при регенерации тканей, в частности, в процессе заживления ран. Эти клетки выполняют двойственную функцию:
- Синтетическую: благодаря развитой гранулярной ЭПС они активно вырабатывают компоненты нового матрикса для замещения дефекта.
- Сократительную: наличие большого количества миофиламентов в цитоплазме позволяет им физически сближать и стягивать края раны.
ФиброБЛАСТ — строит матрикс (ядро светлое, ЭПС мощная), ФиброЦИТ — отдыхает (ядро плотное, отростков мало), ФиброКЛАСТ — разрушает (много лизосом), МиофиброБЛАСТ — стягивает рану.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему под микроскопом ядро фибробласта выглядит светлым, а фиброцита — темным?
Светлое ядро фибробласта обусловлено преобладанием эухроматина, что говорит об активной транскрипции генов для синтеза белков. У фиброцита синтез почти прекращен, происходит гетерохроматинизация, поэтому ядро плотное и темное.
Способны ли зрелые фибробласты и фиброциты к митозу?
Нет, способность к делению утрачена как у дифференцированных (зрелых) фибробластов, так и у фиброцитов. Высокой митотической активностью обладают только малоспециализированные предшественники.
Каким образом фибробласты передвигаются в ткани?
Они используют амебоидный тип движения, аналогичный лейкоцитам: выпускают псевдоподию, перетекают и втягивают задний конец. Для сцепления с волокнами применяется белок фибронектин, а для самого движения — сокращение актина и миозина.
В чем заключается двойственная функция миофибробластов?
При заживлении ран они работают и как строители, вырабатывая компоненты нового матрикса за счет развитой ЭПС, и как мышечные клетки, сокращая миофиламенты для сближения краев раны.
Что ещё разобрать по теме
- Ультраструктура и биохимия синтеза коллагена в гранулярной ЭПС фибробластов.
- Молекулярное взаимодействие актина и миозина при формировании псевдоподий.
- Роль фибронектина в адгезии клеток к компонентам межклеточного матрикса.
- Механизмы внеклеточного гидролиза и фагоцитоза у фиброкластов при инволюции матки.
- Процесс гетерохроматинизации ядра при дифференцировке фибробласта в фиброцит.
Разберите тему целиком в курсе «Гистология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Фибробласты и фиброциты» и ещё 3 438 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 137 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Собственно соединительные ткани. Соединительные ткани со специальными свойствами»
Бесплатные видеоуроки: гистологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.