Karakteristik sel endotel, struktur, jenis, fungsi

Itu sel endotel Mereka adalah sel yang aktif secara metabolik yang termasuk dalam endotelium, garis uniseluler internal pembuluh darah. Lapisan sel ini memiliki fungsi fisiologis penting dalam tubuh, terutama ketika datang ke sistem peredaran darah.

Istilah "endothelium" diciptakan oleh ahli anatomi Swiss Wilhelm pada tahun 1865 untuk membedakan antara lapisan dalam rongga tubuh dan epitel (yang merupakan lapisan luar).

Diagram dinding pembuluh darah yang menunjukkan sel endotel (Sumber: Pengguna: VS6507, via Wikimedia Commons)

Definisi awal yang digunakan olehnya termasuk tidak hanya lapisan sel internal pembuluh darah, tetapi juga pembuluh limfatik dan rongga mesothelial. Namun, beberapa saat kemudian definisi ini hanya berkurang menjadi darah dan pembuluh darah limfatik.

Lokasi strategis sel -sel ini memungkinkan mereka untuk bertindak sebagai antarmuka langsung antara komponen darah (atau getah bening) dan jaringan, yang menjadikannya penting untuk pengaturan berbagai proses fisiologis yang terkait dengan sistem vaskular.

Di antara proses -proses ini adalah pemeliharaan fluiditas darah dan pencegahan pembentukan trombus, serta pengaturan pengangkutan cairan dan zat terlarut seperti hormon, faktor protein dan makromolekul lainnya.

Fakta bahwa endotelium menjalankan fungsi kompleks dalam tubuh hewan menyiratkan bahwa sel mereka rentan terhadap penyakit yang berbeda, yang sangat menarik bagi para peneliti yang berbeda.

[TOC]

Karakteristik

Permukaan yang ditempati oleh sel endotel tubuh manusia dewasa dapat menutupi lebih dari 3.000 meter persegi dan beratnya lebih dari 700 g.

Lapisan sel ini, dianggap sebagai "organ" yang didistribusikan secara luas oleh tubuh, bertanggung jawab untuk menerima dan menerjemahkan sinyal molekuler yang diangkut dalam darah ke jaringan, mengatur sejumlah besar fenomena penting untuk pengoperasian seluruh organisme.

Karakteristik sel endotel adalah bahwa ini, dan inti mereka, selaras sedemikian rupa sehingga mereka "diarahkan" dalam arti yang sama seperti aliran darah yang bergerak di dalam saluran di mana mereka berada.

Sel endotel sangat heterogen, dan ini berkaitan dengan fakta bahwa pembuluh darah dan limfatik didistribusikan ke seluruh tubuh, terpapar berbagai lingkungan mikro yang berbeda, yang memaksakan kondisi pada setiap endotel pribadi tertentu tertentu.

Lingkungan mikro vaskular ini dapat sangat mempengaruhi karakteristik epigenetik sel endotel, menghasilkan proses diferensiasi yang berbeda.

Ini telah ditunjukkan dengan mempelajari pola-pola ekspresi genetik spesifik jaringan, yang melaluinya kapasitas luar biasa dari sel-sel ini untuk menyesuaikan, baik dalam jumlah maupun pembuangan, dengan persyaratan lokal di mana mereka berada di mana mereka berada di tempat mereka berada.

Pensinyalan

Endothelium adalah pusat pemrosesan sinyal canggih yang secara virtual mengendalikan semua fungsi kardiovaskular. Karakteristik khas dari sistem sensorik ini adalah bahwa setiap sel endotel mampu mendeteksi berbagai jenis sinyal dan menghasilkan berbagai jenis respons.

Itu, mungkin, apa yang memungkinkan organ khusus ini untuk menjalankan fungsi pengaturan pada tekanan darah dan laju dan distribusi darah, selain mengendalikan proliferasi sel dan migrasi di dinding pembuluh darah.

Generasi

Sistem pembuluh darah adalah sistem organ pertama yang berkembang dalam tubuh embrio hewan. Selama proses gastrasi, epitel embrionik disegarkan melalui celah primitif dan saat itulah sel mesodermal diinduksi.

Ini dapat melayani Anda: GLUT: Fungsi, transporter glukosa utama

Sel -sel progenitor sel endotel berbeda dari jaringan mesodermal, melalui proses yang tampaknya tidak tergantung pada gastrasi. Sel -sel ini berada di sumsum tulang dalam hubungan erat dengan sel hematopoietik.

Sel progenitor dikenal sebagai angioblas dan/atau hemangioblas. Namun, garis keturunan sel tubuh lainnya dapat "transfine" menjadi sel epitel dan sebaliknya.

Angioblas didefinisikan sebagai sel yang memiliki potensi untuk berdiferensiasi dalam sel endotel, tetapi yang tidak memiliki penanda molekuler yang khas dan belum membentuk "lumen" (penanda ini muncul selama diferensiasi).

Laju diferensiasi dan proliferasi sel endotel sangat tinggi selama perkembangan embrionik dan selama perkembangan pascanatal, tetapi berkurang secara signifikan pada orang dewasa.

Identitas sel epitel biasanya diverifikasi berkat penelitian tentang keberadaan atau ekspresi pembawa pesan spesifik protein atau RNA, meskipun, berkali -kali, "penanda" ini dapat dibagikan dengan garis keturunan sel lainnya.

Diferensiasi sel progenitor

Sel progenous sel endotel dapat muncul dari sumsum tulang, tetapi tidak dapat segera dimasukkan ke dalam dinding vaskular internal (endotelium).

Penulis yang berbeda telah menunjukkan bahwa sel -sel ini diarahkan ke atau dikelompokkan ke dalam situs neovaskularisasi aktif, berdiferensiasi sebagai respons terhadap proses iskemik (kurangnya oksigen atau aliran darah), trauma pembuluh darah, pertumbuhan tumor atau lainnya.

Proliferasi 

Sel endotel yang ada dalam sistem vaskular mempertahankan kemampuan untuk membagi dan bergerak. Pembuluh darah baru terbentuk berkat proliferasi sel endotel yang sudah ada sebelumnya dan ini terjadi baik dalam jaringan embrionik (ketika pertumbuhan terjadi) dan jaringan dewasa (untuk renovasi atau rekonstruksi jaringan).

Apoptosis

Apoptosis, atau kematian sel terprogram, adalah proses normal yang terjadi secara virtual di semua sel organisme hidup dan memiliki berbagai fungsi fisiologis dalam hal ini.

Ini ditandai dengan kondensasi sitoplasma dan nukleus, dengan menyusutnya sel dan oleh paparan, pada permukaan sel, molekul spesifik untuk fagositosis. Selama proses ini ada juga kerusakan kromatin (DNA kromosom) dan deformasi membran plasma.

Kematian sel yang dijadwalkan dapat dipicu, dalam sel endotel, dengan rangsangan yang berbeda dan faktor molekuler. Ini memiliki implikasi penting pada hemostasis (pencegahan output darah cair).

Proses seperti itu sangat penting dalam remodeled, regresi dan angiogenesis (pembentukan pembuluh darah baru). Karena dapat mempengaruhi integritas dan fungsi endotelium vaskular, apoptosis endotel dapat berkontribusi pada patogenesis berbagai penyakit manusia.

Eksperimen in vivo menunjukkan bahwa patologi ini dapat mencakup arteriosklerosis, kegagalan jantung bawaan, retinopati diabetik, mantel.

di mana mereka?

Sel endotel, seperti namanya, ditemukan di berbagai jenis endotelio yang menutupi permukaan internal darah dan pembuluh limfatik.

Dalam endotelium pembuluh darah darah, misalnya, sel -sel endotel vena dan arteri membentuk lapisan sel yang tidak terputus, di mana sel -sel saling terkait dengan sendi sempit atau "reuni ketat".

Struktur

Jauh dari identik secara kolektif, sel endotel dapat direnungkan sebagai konsorsium raksasa dari berbagai perusahaan, masing -masing dengan identitas mereka sendiri.

Dapat melayani Anda: eksositosis: proses, jenis, fungsi dan contoh

Di seluruh konsekuensi pembuluh darah, bentuk sel endotel sangat bervariasi. Selain itu, mungkin ada perbedaan fenotipik yang cukup besar antara sel -sel yang termasuk segmen yang berbeda dari sistem pembuluh darah yang sama, organ atau jenis kaca.

Terlepas dari pernyataan ini, ini biasanya sel datar, yang dapat berupa "kisi" atau kubus di venula endotel.

Ketebalannya bervariasi dari kurang dari 0.1μm di vena dan di kapiler, hingga 1μm di arteri aorta, dan strukturnya direnovasi sebagai respons terhadap beberapa faktor, terutama terhadap "stres pemotongan hemodinamik" yang disebut SO.

Panjang sel endotel berbeda sehubungan dengan lokasi anatomi, karena telah dilaporkan bahwa, dalam pembuluh darah tikus, sel endotel aorta memanjang dan tipis, sedangkan di arteri paru mereka lebih pendek dan lebih bulat.

Dengan demikian, seperti banyak sel tubuh lainnya, sel endotel ditutupi oleh protein dan gula menutupi yang dikenal sebagai glikokali, yang merupakan bagian mendasar dari penghalang pembuluh darah dan ukuran antara 0.1 dan 1 ketebalan.

"Wilayah" ekstraseluler ini secara aktif diproduksi oleh sel endotel dan menempati ruang antara darah dan sel yang bersirkulasi. Telah terbukti bahwa ia memiliki fungsi baik dalam perlindungan vaskular dan dalam regulasi sel dan mekanisme hemostatik.

Struktur subseluler

Ruang intraseluler sel endotel penuh dengan vesikel yang ditutupi oleh tubuh clatrine, multivamular dan lisosom, yang transendental untuk jalan transportasi molekul endositik.

Lisosom bertanggung jawab atas degradasi dan daur ulang makromolekul yang ditujukan untuk ini oleh endositosis. Proses ini juga dapat terjadi pada permukaan sel, di kompleks Golgi dan retikulum endoplasma.

Sel -sel ini juga kaya akan caveola, yang merupakan vesikel berbentuk labu yang terkait dengan membran plasma dan biasanya terbuka ke sisi luminal atau dapat bebas dalam sitosol. Kelimpahan struktur ini tergantung pada jenis epitel yang dipertimbangkan.

Teman-teman

Sel endotel dapat memiliki fenotipe yang sangat berbeda, yang diatur oleh tempat di mana mereka berada dan waktu pengembangan. Karena alasan inilah banyak penulis menganggap bahwa ini sangat heterogen, karena mereka tidak hanya bervariasi dalam hal struktur mereka, tetapi juga fungsinya.

Endothelium dapat diklasifikasikan sebagai kontinu atau terputus. Endotelium kontinu, pada gilirannya, dapat disesuaikan atau tidak fenestrasi. Fenestra adalah sejenis "pori -pori" intraseluler yang meluas sepanjang ketebalan sel.

Endotelium non -fenestrasi terus menerus membentuk lapisan internal arteri, vena dan kapiler otak, kulit, jantung dan paru -paru.

Epitel fenestrasi kontinu, di sisi lain, adalah umum di daerah yang ditandai dengan filtrasi tinggi dan transportasi transientothelial (kapiler eksokrin dan kelenjar endokrin, mukosa lambung dan usus, glomeruli dan tubulus ginjal).

Beberapa lapisan pembuluh darah sinusoidal dan bagian dari jaringan hati diperkaya dengan endotelium terputus.

Fungsi

Endotelium memiliki fungsi fisiologis yang penting, termasuk kontrol nada vasomotor, lalu lintas sel darah, keseimbangan hemostatik, permeabilitas, proliferasi dan kelangsungan hidup bawaan dan adaptif dan kekebalan.

Dari sudut pandang fungsional, sel endotel memiliki pekerjaan mendasar pembagian. Biasanya, ini dalam keadaan "ketenangan", karena mereka tidak aktif dari sudut pandang proliferatif (waktu seumur hidup rata -rata mereka bisa lebih dari 1 tahun).

Dapat melayani Anda: transportasi sel: jenis dan karakteristiknya

Fungsi umumnya, dan endotelium yang membentuk, dapat dibagi menjadi: permeabilitas, lalu lintas sel darah dan hemostasis.

Permeabilitas dan fungsi lalu lintas sel

Endothelium adalah struktur semipermeabel, karena harus memungkinkan pengangkutan zat terlarut dan cairan yang berbeda dari dan ke darah. Dalam kondisi normal, aliran dari darah dan ke sana melalui endotelium terus menerus, di mana terutama endotelium kapiler berpartisipasi.

Bagian dari fungsi permeabilitas endotelio kapiler adalah untuk memungkinkan pengesahan leukosit dan beberapa mediator inflamasi melalui pembuluh, yang dicapai dengan ekspresi molekul dan chemoatrayentes dalam sel endotel dalam sel endotel dalam sel endotel dalam.

Oleh karena itu, pengangkutan leukosit dari darah ke jaringan yang mendasarinya menyiratkan kaskade beberapa langkah yang mencakup adhesi awal, bantalan, penangkapan dan transmigrasi, yang terjadi hampir secara eksklusif dalam venula pasca-kapital pasca-kapital.

Berkat partisipasi mereka dalam lalu lintas sel, sel endotel terlibat dalam proses penyembuhan dan peradangan, di mana mereka berpartisipasi dalam pembentukan kapal baru dari kapal yang sudah ada sebelumnya. Ini adalah proses penting untuk perbaikan jaringan.

Fungsi dalam hemostasis 

Endothelium berpartisipasi dalam pemeliharaan darah, keadaan cairan dan dalam promosi pembentukan gumpalan terbatas ketika ada kerusakan pada integritas dinding pembuluh darah.

Sel endotel mengekspresikan faktor -faktor yang menghambat atau mempromosikan koagulasi (antikoagulan dan koagulan), tergantung pada sinyal spesifik yang mereka terima sepanjang hidup.

Jika sel -sel ini tidak seperti plastik fisiologis dan struktural seperti mereka, pertumbuhan dan perbaikan jaringan tubuh tidak akan mungkin terjadi.

Referensi

1. Aird, w. C. (2007). Heterogenitas fenotipik endotelium: i. Struktur, fungsi, dan mekanisme. Penelitian Sirkulasi, 100, 158-173.
2. Aird, w. C. (2012). Heterogenitas sel endotel. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 2, 1-14.
3. Alphonsus, c. S., & Rodseth, r. N. (2014). Glikokalx endotel: Tinjauan penghalang pembuluh darah. Anestesi, 69, 777-784.
4. Kembali, n., & Luzio, n. R. Telah memberi. (1977). Proses trombotik dalam atherogenesis. (B. Chandler, k. Eurenius, g. McMillan, c. Nelson, c. Schwartz, & s. Wessler, eds.). PLENUM PRESS.
5. Chi, J., Chang, h. DAN., Haraldsen, g., Jahnsen, f. L., Troyanskaya, atau. G., Chang, d. S.,... Brown, P. SALAH SATU. (2003). Kevariitas sel endotel yang diproduksi kembali oleh Propres Ekspresi Global. PNAS, 100 (19), 10623-10628.
6. Choy, J. C., Granville, d. J., Berburu, d. W. C., & McManus, b. M. (2001). Apoptosis sel endotel: karakteristik biokimia dan implikasi potensial untuk aterosklerosis. J. Mol. Sel. Cardiol., 33, 1673-1690.
7. Bioskop, b. D. B., Pollak, e. S., Buck, c. KE., Loscalzo, J., Zimmerman, g. KE., McEver, r. P.,... Stern, D. M. (1998). Sel endotel dalam fisiologi dan patofisiologi gangguan pembuluh darah. The Journal of American Society of Hematology, 91 (10), 3527-3561.
8. Fajardo, l. (1989). Kompleksitas sel endotel. Artikel Penghargaan dan Laporan Khusus, 92 (2), 241-250.
9. Kharbanda, r. K., & Deanfield, J. DAN. (2001). Fungsi endotelium yang sehat. Penyakit Arteri Koroner, 12, 485-491.
10. Ribatti, d. (2007). Penemuan sel progenitor endotel. Ulasan sejarah. Penelitian Leukemia, 31, 439-444.
11. Risau, w. (sembilan belas sembilan puluh lima). Diferensiasi endotelium. The Fasb Journal, 9, 926-933.
12. Van Hinsberg, V. (2001). The Endothelium: Kontrol Vaskular Hamasisis. Jurnal Eropa Obstetri & Ginekologi dan Biologi Reproduksi, 95, 198-201.
13. Winn, r., & Harlan, J. (2005). Peran apoptosis sel endotel dalam penurunan peradangan dan kekebalan tubuh. Jurnal Trombosis dan Haystasis, 3, 1815-1824.