Endothelzellen Eigenschaften, Struktur, Typen, Funktionen

Der Endothelzellen Sie sind metabolisch aktive Zellen, die zum Endothel gehören, der inneren einzelligen Linie der Blutgefäße. Diese Zellschicht hat wichtige physiologische Funktionen im Körper, insbesondere wenn es um das Kreislaufsystem geht.

Der Begriff "Endothel" wurde vom Schweizer Anatomisten mit seinem 1865 geprägt, um zwischen der inneren Schicht der Körperhöhlen und dem Epithel (das ist die äußere Schicht) zu unterscheiden.

Wanddiagramm eines Blutgefäßes mit Endothelzellen (Quelle: Benutzer: VS6507 über Wikimedia Commons)

Die anfängliche Definition, die von ihm verwendet wurde. Eine kurze Zeit später wurde diese Definition jedoch nur auf das Blut und das lymphatische Gefäßsystem reduziert.

Der strategische Ort dieser Zellen ermöglicht es ihnen, als direkte Schnittstelle zwischen den Komponenten des Blutes (oder Lymphe) und den Geweben zu wirken, was sie für die Regulation zahlreicher physiologischer Prozesse im Zusammenhang mit dem Gefäßsystem wesentlich macht.

Unter diesen Prozessen befindet sich die Aufrechterhaltung der Blutfluidität und die Vorbeugung der Thrombusbildung sowie die Regulierung des Transports von Flüssigkeiten und gelösten Stoffen wie Hormonen, Proteinfaktoren und anderen Makromolekülen.

Die Tatsache, dass Endothel komplexe Funktionen im Körper von Tieren ausübt, impliziert, dass ihre Zellen für unterschiedliche Krankheiten anfällig sind, die für verschiedene Forscher von großem Interesse sind.

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Eigenschaften

Die Oberfläche, die von den Endothelzellen des Körpers eines erwachsenen Menschen besetzt ist, kann mehr als 3 bedecken.000 Quadratmeter und wiegen mehr als 700 g.

Diese Zellschicht, die als "Organ" betrachtet wird, die vom Körper ausgiebig verteilt ist.

Ein Merkmal von Endothelzellen ist, dass diese und ihre Kerne so ausgerichtet sind, dass sie in dem gleichen Sinne wie der Blutfluss "gerichtet" sind.

Endothelzellen sind hoch heterogen, und dies hat damit zu tun, dass Blut- und Lymphgefäße im gesamten Körper verteilt sind und einer Vielzahl verschiedener Mikroumgebung ausgesetzt sind, die auf jedem bestimmten privaten Endothel Bedingungen auferlegen.

Diese vaskuläre Mikroumgebung kann die epigenetischen Eigenschaften von Endothelzellen erheblich beeinflussen, was zu unterschiedlichen Differenzierungsprozessen führt.

Dies wurde durch die Untersuchung der Muster der gewebespezifischen genetischen Expression gezeigt, durch die die unglaubliche Kapazität dieser Zellen sowohl in Bezug.

Signalisierung

Endothel ist ein ausgeklügeltes Signalverarbeitungszentrum, das alle kardiovaskulären Funktionen praktisch steuert. Das charakteristische Merkmal dieses sensorischen Systems ist, dass jede Endothelzelle verschiedene Arten von Signalen erkennen und verschiedene Arten von Antworten erzeugen kann.

Das heißt, was es diesem speziellen Organ ermöglicht, regulatorische Funktionen für Blutdruck, Blutrate und Verteilung zu üben, zusätzlich zur Kontrolle der Zellproliferation und Migration an den Wänden von Blutgefäßen.

Generation

Das Gefäßsystem ist das erste Organsystem, das sich im Körper eines tierischen Embryos entwickelt. Während des Gastrationsprozesses wird das embryonale Epithel durch primitive Spaltung induziert und dann werden die mesodermalen Zellen induziert.

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Die Vorläuferzellen von Endothelzellen unterscheiden sich vom mesodermalen Gewebe durch einen Prozess, der unabhängig von der Gastation zu sein scheint. Diese Zellen befinden sich im Knochenmark in enger Zusammenarbeit mit hämatopoetischen Zellen.

Vorläuferzellen sind als Angioblasten und/oder Hämangioblasten bekannt. Andere Körperzellenlinien können jedoch in Epithelzellen "umwandeln" und umgekehrt.

Angioblasten sind definiert als Zellen, die das Potenzial haben, in Endothelzellen zu differenzieren, aber keine charakteristischen molekularen Marker aufweisen und kein "Lumen" gebildet haben (diese Marker erscheinen während der Differenzierung).

Die Differenzierung und Proliferationsrate von Endothelzellen ist während der embryonalen Entwicklung und während der postnatalen Entwicklung äußerst hoch, nimmt bei Erwachsenen jedoch erheblich ab.

Die Identität von Epithelzellen wird normalerweise dank der Untersuchung des Vorhandenseins oder der Expression von Protein- oder RNA -spezifischen Boten überprüft, obwohl diese "Marker" oft mit anderen Zelllinien geteilt werden können.

Differenzierung von Vorläuferzellen

Nachkommenenzellen von Endothelzellen können aus dem Knochenmark entstehen, können jedoch nicht sofort in innere Gefäßwände (Endothel) integriert werden.

Verschiedene Autoren haben gezeigt, dass diese Zellen auf aktive Neovaskularisationsstellen gerichtet sind oder in die Reaktion auf ischämische Prozesse (Mangel an Sauerstoff oder Blutfluss), Gefäßtraumen, Wachstum von Tumoren oder anderen Differenzierung unterschieden werden.

Proliferation 

Im Gefäßsystem vorhandene Endothelzellen behalten die Fähigkeit, sich zu teilen und zu bewegen. Die neuen Blutgefäße werden dank der Proliferation von bereits existierenden Endothelzellen gebildet, und dies tritt sowohl in embryonalen Geweben (als Wachstum) als auch in adulten Geweben (zur Umgestaltung oder Rekonstruktion von Geweben) auf.

Apoptose

Apoptose oder programmierter Zelltod ist ein normaler Prozess, der praktisch in allen Zellen lebender Organismen auftritt und in diesen verschiedenen physiologischen Funktionen aufweist.

Es ist durch die Kondensation des Zytoplasmas und des Kerns durch das Schrumpfung der Zellen und durch die Exposition auf der Zelloberfläche gekennzeichnet. Während dieses Prozesses gibt es auch den Abbau von Chromatin (chromosomaler DNA) und die Deformation der Plasmamembran.

Der geplante Zelltod kann in Endothelzellen durch verschiedene Stimuli und molekulare Faktoren ausgelöst werden. Dies hat wichtige Auswirkungen auf die Hämostase (Vorbeugung von Flüssigblutausfällen).

Ein solcher Prozess ist für renovierte, Regression und Angiogenese (Bildung neuer Blutgefäße) wesentlich. Da es die Integrität und Funktion des Gefäßendothels beeinflussen kann, kann die Endothelapoptose zur Pathogenese einer Vielzahl menschlicher Krankheiten beitragen.

In -vivo.

Wo sind sie?

Endothelzellen, wie der Name schon sagt, sind in den verschiedenen Arten von Endothelios vorhanden.

Im Blutgefäßendothel bilden beispielsweise die Endothelzellen der Venen und der Arterien eine ununterbrochene Zellschicht, wobei die Zellen durch schmale Gelenke oder "enge Wiedervereinigungen" miteinander verbunden sind.

Struktur

Noch weit davon entfernt, gemeinsam identisch zu sein, können Endothelzellen als gigantisches Konsortium verschiedener Unternehmen mit jeweils ihre eigene Identität in Betracht gezogen werden.

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Während des gesamten vaskulären Auswirkungen variiert die Form der Endothelzellen erheblich. Darüber hinaus kann es erhebliche phänotypische Unterschiede zwischen Zellen zu verschiedenen Segmenten desselben Gefäßsystems, des Organs oder der Art von Glas geben.

Trotz dieser Aussage sind dies typischerweise flache Zellen, die "Gitter" oder Würfel in den endothelialen Venolen sein können.

Die Dicke variiert von weniger als 0.1 & mgr; m in den Venen und in den Kapillaren bis zu 1 μm in der Aortera der Aorta und seine Struktur wird als Reaktion auf mehrere Faktoren umgestaltet, insbesondere auf die sogenannte "hämodynamische Schnittspannung".

Die Länge der Endothelzellen unterscheidet sich in Bezug auf ihren anatomischen Ort, da berichtet wurde.

So werden wie viele andere Körperzellen Endothelzellen durch ein Protein- und Zuckerabdeckungsdeckel bedeckt.1 und 1 Dicke.

Diese extrazelluläre "Region" wird aktiv von Endothelzellen produziert und nimmt den Raum zwischen zirkulierenden Blut und Zellen ein. Es wurde nachgewiesen, dass es sowohl im Gefäßschutz als auch in der Zellregulation und im hämostatischen Mechanismen funktioniert.

Subzelluläre Struktur

Der intrazelluläre Raum von Endothelzellen ist voller Vesikel, die von Clatrin-, Multivamular- und Lysosomenkörpern bedeckt sind, die für endozytische molekulare Transportstraßen transzendent sind.

Lysosomen sind für den Abbau und das Recycling von Makromolekülen verantwortlich. Dieser Prozess kann auch auf der Zelloberfläche, im Golgi -Komplex und im endoplasmatischen Retikulum auftreten.

Diese Zellen sind auch reich an Caveolas, die mit der Plasmamembran assoziierten kolbenförmigen Vesikeln sind und normalerweise zur Luminalseite offen sind oder im Cytosol frei sein können. Die Häufigkeit dieser Strukturen hängt von der Art des Epithels ab, das berücksichtigt wird.

Leute

Endothelzellen können sehr unterschiedliche Phänotypen haben, die durch den Ort reguliert werden, an dem sie sich befinden, und die Zeit der Entwicklung. Aus diesem Grund sind viele Autoren der Ansicht, dass diese sehr heterogen sind, da sie nicht nur in Bezug auf ihre Struktur, sondern auch ihre Funktion variieren.

Endothel kann als kontinuierlich oder diskontinuierlich eingestuft werden. Das kontinuierliche Endothel kann wiederum gefüttert oder nicht geführt werden. Fenster sind eine Art intrazelluläre "Poren", die sich während der gesamten Zelldicke erstrecken.

Kontinuierliche, nicht geextierte Endothel bildet die innere Beschichtung von Arterien, Venen und Kapillaren des Gehirns, der Haut, des Herzens und der Lunge.

Das kontinuierliche gefütterte Epithel hingegen ist in Bereichen üblich, die durch hohe Filtration und Transientotheltransport gekennzeichnet sind (Kapillaren der exokrinen und endokrinen Drüsen, Magen- und Darmschleimhaut, Glomeruli und Nieren -Tubuli).

Einige sinusförmige Gefäßbetten und ein Teil des Lebergewebes sind mit diskontinuierlichem Endothel angereichert.

Funktionen

Endothel hat wichtige physiologische Funktionen, einschließlich vasomotorischer Tonkontrolle, Blutzellenverkehr, hämostatisches Gleichgewicht, Permeabilität, Proliferation sowie angeborenes und adaptives Überleben und Immunität.

Aus funktionaler Sicht haben Endothelzellen eine grundlegende Aufteilung der Teilung. Normalerweise befinden sich diese in einem Zustand der "Ruhe", da sie nicht aus proliferativer Sicht aktiv sind (ihre durchschnittliche Lebenszeit kann mehr als 1 Jahr betragen).

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Die allgemeinen Funktionen und die des ausbeuten Endothels können unterteilt werden in: Permeabilität, Verkehr von Blutkörperchen und Hämostase.

Permeabilität und Zellverkehrsfunktionen

Endothel ist eine semipermeable Struktur, da es den Transport verschiedener gelöster Stoffe und Flüssigkeiten aus und zum Blut ermöglichen muss. Unter normalen Bedingungen ist der Fluss aus dem Blut und zum Endothel kontinuierlich, wo hauptsächlich das Endothel der Kapillaren teilnimmt.

Ein Teil der Permeabilitätsfunktion von Kapillarendothelios besteht darin, den Durchgang von Leukozyten und einigen Entzündungsmediatoren durch die Gefäße zu ermöglichen, was mit der Expression von Molekülen und Chemoatrayentes in Endothelzellen erreicht wird.

Daher impliziert der Transport von Leukozyten aus dem Blut in die zugrunde liegenden Gewebe Kaskaden mehrerer Schritte, die anfängliche Adhäsion, Lager, Verhaftung und Transmigration umfassen, die fast ausschließlich in den postkapitalen Venules stattfinden.

Dank ihrer Teilnahme am Zellverkehr sind Endothelzellen an Heilungs- und Entzündungsprozessen beteiligt, bei denen sie an der Bildung neuer Gefäße von vorhandenen Gefäßen beteiligt sind. Es ist ein wesentlicher Prozess für die Gewebereparatur.

Funktionen in der Hämostase 

Das Endothel beteiligt sich an der Aufrechterhaltung des Blutes, des Fluidzustands und an der Förderung der begrenzten Bildung von Gerinnseln, wenn die Integrität der Gefäßwände geschädigt wird.

Endothelzellen exprimieren Faktoren, die die Koagulation (Antikoagulanzien und Koagulanzien) hemmen oder fördern, abhängig von den spezifischen Signalen, die sie während des gesamten Lebens erhalten.

Wenn diese Zellen nicht so physiologisch und strukturell plastisch wären wie sie, wären das Wachstum und die Reparatur von Körpergeweben nicht möglich.

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