Ячейка из пеноматериала - Википедия - Foam cell

Пена ячейка
Гистопатология холестеролоза, с аннотированной ячейкой пены. Jpg
Клетки пены (обозначены стрелками), видимые в пальцевидных выступах в просвет желчного пузыря в случае холестеролоз
Подробности
Предшественникмоноцит -полученный макрофаг
Идентификаторы
MeSHD005487
FMA83586
Анатомические термины микроанатомии

Пенные ячейки, также называемый липидные макрофаги являются типом ячеек, содержащих холестерин. Они могут сформировать бляшка что может привести к атеросклероз и вызвать сердечные приступы и Инсульт.[1][2][3]

Пенистые клетки содержат жир Макрофаги М2 содержащий липопротеины низкой плотности (ЛПНП). Их можно по-настоящему обнаружить только при исследовании жирового налета под микроскопом после его удаления с тела.[4] Они названы потому, что липопротеины придают клетке пенистый вид.[5]

Несмотря на связь с сердечно-сосудистыми заболеваниями, они не опасны сами по себе.[6]

Формирование

Образование ячеек пены запускается рядом факторов, включая неконтролируемое поглощение модифицированных липопротеины низкой плотности (ЛПНП), повышение уровня холестерина этерификация и нарушение механизмов, связанных с высвобождением холестерина.[2] Ячейки пены образуются при циркуляции моноцит производные клетки привлекаются к атеросклеротическому поражению или жировым отложениям в стенках кровеносных сосудов. Вербовке способствуют молекулы Р-селектин и E-selectin, молекула межклеточной адгезии 1 (ICAM-1 ) и молекула адгезии сосудистых клеток 1 (VCAM-1 ).[7] Моноциты затем могут проникать через стенку артерии в результате нарушения целостности эндотелия, что увеличивает проницаемость. Однажды в подлодке эндотелий пространство, воспалительные процессы вызывают дифференцировку моноцитов в зрелые макрофаги.[7] Затем макрофаги могут интернализовать модифицированные липопротеины, такие как βVLDL (бета липопротеин очень низкой плотности), AcLDL (ацетилированный липопротеин низкой плотности) и OxLDL (окисленный липопротеин низкой плотности) за счет их связывания с рецепторы поглотителей (SR), такие как CD36 и SR-A на поверхности макрофагов.[2] Эти рецепторы-поглотители действуют как "Рецепторы распознавания образов «(PRR) на макрофагах и отвечают за распознавание и связывание с oxLDL, что, в свою очередь, способствует образованию пенистых клеток за счет интернализации этих липопротеинов.[8] Яма с покрытием эндоцитоз, фагоцитоз и пиноцитоз также ответственны за интернализацию липопротеинов.[9]После интернализации очищенные липопротеины транспортируются в эндосомы или же лизосомы для деградации, в результате чего эфиры холестерина (CE) гидролизуются до неэтерифицированного свободного холестерина (FC) посредством липаза лизосомальной кислоты (LPL). Свободный холестерин транспортируется в эндоплазматический ретикулум где он повторно этерифицируется ACAT1 (ацил-КоА: холестерин-ацилтрансфераза 1) и впоследствии хранятся в виде капель жидкости цитоплазмы. Эти капли ответственны за пенистый вид макрофагов и, следовательно, за название пенистых клеток.[2] На этом этапе пенистые клетки могут либо разрушаться за счет деэтерификации и секреции холестерина, либо могут дополнительно способствовать развитию пенистых клеток и образованию бляшек - процессу, который зависит от баланса свободного холестерина и этерифицированного холестерина.[2]


Сочинение

Холестерин липопротеинов низкой плотности (LDL) (LDL-C - также известный как «плохой» холестерин) и особенно модифицированные формы холестерина LDL, такие как окисленный, гликозилированный или ацетилированный LDL, содержатся в пенистых клетках - маркере атеросклероза.[3] Поглощение одного только ХС-ЛПНП не вызывает образования пенистых клеток; однако совместная интернализация LDL-C с модифицированными LDL в макрофагах может привести к развитию пенистых клеток. Модифицированный ЛПНП влияет на внутриклеточный транспорт и метаболизм нативного ЛПНП, так что не все ЛПНП необходимо модифицировать для образования пенистых клеток, когда уровни ЛПНП высоки.[9]

Поддержание ячеек пены и последующее развитие бляшек вызвано секрецией хемокины и цитокины из макрофагов и пенистых клеток. Пенистые клетки секретируют провоспалительные цитокины, такие как интерлейкины: IL-1, IL-6; фактор некроза опухоли (TNF); хемокины: хемокиновый лиганд 2, CCL5, CXC-хемокиновый лиганд 1 (CXCL1); а также факторы удержания макрофагов.[8] Макрофаги в зоне атеросклеротического легиона имеют пониженную способность к миграции, что еще больше способствует образованию бляшек, поскольку они способны секретировать цитокины, хемокины, активные формы кислорода (АФК) и факторы роста, которые стимулируют захват модифицированных липопротеинов и гладкомышечные клетки сосудов (VSMC) распространение.[7][6][10] VSMC также может накапливать сложные эфиры холестерина.[6]

В хроническом гиперлипидемия, липопротеины агрегировать в интима из кровеносный сосуд и окисляются под действием кислорода свободные радикалы генерируется либо макрофаги или эндотелиальные клетки. Макрофаги поглощают окисленные липопротеины низкой плотности (ЛПНП) по эндоцитоз через рецепторы скавенджеров, которые отличаются от рецепторов ЛПНП. Окисленный ЛПНП накапливается в макрофагах и других фагоциты, которые в дальнейшем называются ячейками пены.[11] Пенистые клетки образуют жировые полоски бляшек атеромы в внутренняя оболочка артерий.

Ячейки пены не опасны как таковые, но могут стать проблемой, если накапливаются в определенных очагах, создавая тем самым некротический центр атеросклероз. Если фиброзный колпачок, препятствующий проникновению очага некроза в просвет разрыва сосуда, тромб может образоваться, что может привести к эмболы закупоривание более мелких сосудов. Окклюзия мелких сосудов приводит к ишемия, и способствует Инсульт и инфаркт миокарда, две из основных причин смерти от сердечно-сосудистых заболеваний.[6]

Пенистые клетки очень малы по размеру и могут быть действительно обнаружены только при исследовании жирового налета под микроскопом после того, как он был удален из тела или, точнее, из сердца. Обнаружение обычно включает окрашивание срезов синус аорты или артерия с Масло Red O (ORO) с последующей компьютерной визуализацией и анализом; или от Nile Red Staining. Кроме того, флуоресцентная микроскопия или проточной цитометрии может быть использован для обнаружения поглощения OxLDL, когда OxLDL был помечен 1,1'-диоктадецил-3,3,3'3'-тетра-метилиндоцианид перхолоратом (DiI-OxLDL).[4]

Аутоиммунитет возникает, когда организм начинает атаковать себя. Связь между атеросклерозом и аутоиммунитетом заключается в плазмацитоидные дендритные клетки (КПК). PDC вносят вклад в ранние стадии формирования атеросклеротических поражений кровеносных сосудов, выделяя большое количество веществ 1 типа. интерфероны (INF). Стимуляция pDC приводит к увеличению макрофагов, присутствующих в бляшках. Однако на более поздних стадиях прогрессирования поражения было показано, что pDC обладают защитным эффектом, активируя Т-клетки и Трег функция; ведущие к подавлению болезни.[12]

Деградация

Разложению пенистых клеток или, более конкретно, распаду этерифицированных холестеринов способствует ряд рецепторов и путей оттока. Этерифицированный холестерин из капелек цитоплазматической жидкости снова гидролизуется до свободного холестерина под действием кислой холестеринэстеразы. Затем свободный холестерин может секретироваться из макрофагов путем оттока в ApoA1 и ApoE диски через ABCA1 рецептор. Этот путь обычно используется модифицированными или патологическими липопротеинами, такими как AcLDL, OxLDL и βVLDL. FC также может транспортироваться в камеру рециркуляции через отток к ApoA1, содержащему HDL (липопротеины высокой плотности), посредством водной диффузии или транспорта через SR-B1 или ABCG1 рецепторы. Хотя этот путь также может использоваться модифицированными липопротеинами, холестерин, полученный из ЛПНП, может использовать этот путь только для выведения FC. Различия в экскреторных путях между типами липопротеинов в основном являются результатом разделения холестерина в разные области.[2][6][13]

Инфекционные заболевания

Пенистые макрофаги также обнаруживаются при заболеваниях, вызванных патогенами, которые сохраняются в организме, например Хламидиоз, Токсоплазма, или же Микобактерии туберкулеза. В туберкулез (ТБ) бактериальные липиды не позволяют макрофагам откачивать избыток ЛПНП, заставляя их превращаться в пенистые клетки вокруг ТБ. гранулемы в легком. Холестерин является богатым источником пищи для бактерий. Когда макрофаги умирают, масса холестерина в центре гранулемы превращается в сырное вещество, называемое казеумом.[14]

Другие условия

Пенистые клетки могут образовываться вокруг просочившегося силикона из грудных имплантатов.[15] Альвеолярные макрофаги, содержащие липиды, также известные как легочные пенистые клетки, встречаются в бронхоальвеолярный лаваж образцы при некоторых респираторных заболеваниях.[16]

Рекомендации

  1. ^ Hotamisligil GS (апрель 2010 г.). «Стресс эндоплазматического ретикулума и атеросклероз». Природа Медицина. 16 (4): 396–9. Дои:10,1038 / нм0410-396. ЧВК  2897068. PMID  20376052.
  2. ^ а б c d е ж Ю XH, Фу YC, Zhang DW, Yin K, Tang CK (сентябрь 2013 г.). «Пенистые клетки при атеросклерозе». Clinica Chimica Acta. 424: 245–52. Дои:10.1016 / j.cca.2013.06.006. PMID  23782937.
  3. ^ а б О Дж, Рик А.Е., Вен С., Петти М., Ким Д., Колонна М., Селла М., Бернал-Мизрахи К. (апрель 2012 г.). «Стресс эндоплазматического ретикулума контролирует дифференцировку макрофагов M2 и образование пенистых клеток». Журнал биологической химии. 287 (15): 11629–41. Дои:10.1074 / jbc.M111.338673. ЧВК  3320912. PMID  22356914.
  4. ^ а б Сюй С, Хуан И, Се И, Лан Т, Ле К, Чен Дж, Чен С, Гао С, Сю Х, Шен Х, Хуанг Х, Лю П. (октябрь 2010 г.). «Оценка образования пенистых клеток в культивируемых макрофагах: улучшенный метод с окрашиванием Oil Red O и поглощением DiI-oxLDL». Цитотехнология. 62 (5): 473–81. Дои:10.1007 / s10616-010-9290-0. ЧВК  2993859. PMID  21076992.
  5. ^ «Пенные клетки - Последние исследования и новости | Природа».
  6. ^ а б c d е Линтон М.Ф., Янси П.Г., Дэвис С.С. и др. Роль липидов и липопротеинов при атеросклерозе. [Обновлено 24 декабря 2015 г.]. В: De Groot LJ, Chrousos G, Dungan K, et al., Редакторы. Эндотекст [Интернет]. Южный Дартмут (Массачусетс): MDText.com, Inc .; 2000-. Доступно по ссылке: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK343489
  7. ^ а б c Бобрышев Ю.В., Иванова Е.А., Чистяков Д.А., Никифоров Н.Г., Орехов А.Н. (2016). «Макрофаги и их роль в атеросклерозе: патофизиология и транскриптомный анализ». BioMed Research International. 2016: 9582430. Дои:10.1155/2016/9582430. ЧВК  4967433. PMID  27493969.
  8. ^ а б Мур К.Дж., Шиди Ф.Дж., Фишер Е.А. (октябрь 2013 г.). «Макрофаги при атеросклерозе: динамический баланс». Обзоры природы. Иммунология. 13 (10): 709–21. Дои:10.1038 / nri3520. ЧВК  4357520. PMID  23995626.
  9. ^ а б Джонс Н.Л., Рейган Дж. В., Уиллингем М.С. (март 2000 г.). «Патогенез образования пенистых клеток: модифицированный ЛПНП стимулирует поглощение совместно инкубированных ЛПНП посредством макропиноцитоза». Артериосклероз, тромбоз и биология сосудов. 20 (3): 773–81. Дои:10.1161 / 01.atv.20.3.773. PMID  10712403.
  10. ^ Шен К.М., Мао С.Дж., Хуан Г.С., Ян П.К., Чу Р.М. (декабрь 2001 г.). «Стимуляция пролиферации гладкомышечных клеток с помощью вызванных ox-LDL- и ацетил-LDL пенистых клеток макрофагов». Науки о жизни. 70 (4): 443–52. Дои:10.1016 / с0024-3205 (01) 01428-х. PMID  11798013.
  11. ^ Кумар, Аббас; Фаусто, Астер (2010). «11». Роббинс и Котран: патологическая основа болезни (Восьмое издание, международное издание). Филадельфия: Сондерс Эльзевьер. С. 500–501. ISBN  978-1-4160-3121-5.
  12. ^ Деринг Y, Цернеке А (2012). «Плазмацитоидные дендритные клетки при атеросклерозе». Границы физиологии. 3: 230. Дои:10.3389 / fphys.2012.00230. ЧВК  3385355. PMID  22754539.
  13. ^ Ван, MD, Kiss RS, Франклин V, McBride HM, Whitman SC, Marcel YL (март 2007 г.). «Различный клеточный трафик холестерина ЛПНП и ацетилированного холестерина ЛПНП приводит к различным путям обратного транспорта холестерина». Журнал липидных исследований. 48 (3): 633–45. Дои:10.1194 / мл. M600470-JLR200. PMID  17148552.
  14. ^ Рассел Д.Г., Кардона П.Дж., Ким М.Дж., Аллен С., Альтаре Ф. (сентябрь 2009 г.). «Пенистые макрофаги и прогрессирование гранулемы туберкулеза человека». Иммунология природы. 10 (9): 943–8. Дои:10.1038 / ni.1781. ЧВК  2759071. PMID  19692995.
  15. ^ ван Дист, П. Дж .; Бикман, Вт H; Хейдж, Дж. Дж. (1998). «Патология вытекания силикона из грудных имплантатов». Журнал клинической патологии. 51 (7): 493–497. Дои:10.1136 / jcp.51.7.493. ЧВК  500799. PMID  9797723.
  16. ^ Фесслер, Майкл Б. (2017). «Новый рубеж в иммунометаболизме. Холестерин в здоровье и болезнях легких». Анналы Американского торакального общества. 14 (Приложение_5): S399 – S405. Дои:10.1513 / АнналыATS.201702-136AW. ISSN  2329-6933. ЧВК  5711269. PMID  29161079.