Эпителий небольшое количество: «Мазок на флору»: о чём расскажет анализ?

Содержание

Что показывает мазок на флору?

Методика мазка на флору очень проста. При осмотре в зеркалах берётся отделяемое со слизистой оболочки уретры, шейки матки и влагалища. Наносится на предметной стекло, высушивается, окрашивается, после чего врач-лаборант исследует препарат под микроскопом.
Это не больно, безопасно, быстро и недорого.
⠀
Условия для качественного мазка:
— вне менструации
— накануне исключить вагинальные свечи, таблетки, спринцевания, ванны
— за 1-2 дня не иметь половые контакты
— за 1-2 часа не мочиться
⠀
Нормальный мазок — это:
— умеренное количество слизи и клеток эпителия
— количество лейкоцитов до 10 в поле зрения в уретре и влагалище, до 30 — в цервикальном канале
— преобладание грам+ палочковой флоры
— отсутствие гонококков, трихомонад, ключевых клеток, кандида.
⠀
О чем могут свидетельствовать отклонения от нормы?
⠀

✳ Повышение лейкоцитов (а это наши защитники при любой инфекции) — признак воспаления.

Количество слизи и клеток плоского эпителия при воспалении также повышено. Ставим диагноз вагинит, цервицит и назначаем лечение.
⠀
✳Выявлены ключевые клетки, гарднереллы, лептотриксы, снижено количество лактобацилл, преобладает кокковая флора — бак. вагиноз (дисбактериоз влагалища), промежуточное состояние между нормой и патологией, снижение местного иммунитета, условие для воспаления. Основная цель терапии — нормализация микрофлоры и рН влагалища.
⠀
✳При кандидозе (молочнице) в мазке выявляются нити мицелия и(или) споры гриба. Если есть жалобы, признаки воспаления — лечим.
⠀
✳С гонореей, трихомониазом, я думаю, все понятно. Лечение без вариантов.

⠀
Надо чётко понимать, что мазок на флору — лишь базовое исследование.
⠀
Хламидии, микоплазмы, уреоплазмы — слишком мелкие микробы и в мазке на флору не определяются.
⠀
Мазок на флору не показывает количество и соотношение микробов, не даёт чувствительность к антибиотикам. Для этого используются другие методы.

dr.kuchumova_gyn

Есть вопросы? Напишите доктору.

Анализ урогенитального мазка на микрофлору (на стекле)

Анализ урогенитального мазка на микрофлору (на стекле) — это исследование, которое позволяет определить состав микрофлоры мочеполовых органов женщины (уретры, влагалища и цервикального канала) и мужчины, количество лейкоцитов, эпителия и их соотношение, количество слизи и морфологический тип бактерий, а также выявить ряд специфических возбудителей, таких как грибы рода Candida, трихомонады и гонококки. В состав нормальной микрофлоры мочеполовых органов женщины входит около 40 видов бактерий. Доминирующими микроорганизмами у женщин репродуктивного возраста являются молочнокислые бактерии (лактобактерии), которые составляют 95-98 % всей микрофлоры влагалища.

Микроскопическое исследование мазка у женщин позволяет полуколичественно оценить общую микробную обсемененность, состояние эпителия влагалища, наличие и выраженность воспаления (по лейкоцитарной реакции), состав микрофлоры, а также выявить молочницу, трихомониаз и гонорею. Этот метод является «золотым стандартом» для диагностики бактериального вагиноза (чувствительность – 100 %). Норма мазка на флору определяется следующими показателями:
должен присутствовать плоский эпителий, его отсутствие может быть связано с атрофией эпителиальных клеток, с недостатком эстрогенов или избытком мужских половых гормонов,
количество лейкоцитов не должно превышать 15 в поле зрения, его увеличение указывает на воспалительный процесс, слизь, палочки (бациллы) в мазке составляют нормальную микрофлору влагалища, кокки и диплококки – выявление грамотрицательных диплококков в мазке свидетельствует о гонорее, «ключевые», или атипичные, клетки характерны для дисбактериоза влагалища, споры или мицелий грибов свидетельствует о кандидозе (молочнице), наличие подвижных бактерий в нативном мазке (трихомонад) характерно для трихомониаза,
эритроциты выявляются при кровотечениях из матки, эрозиях или новообразованиях.

Урогенитальный мазок у мужчин исследуют в основном для диагностики воспалительного процесса при уретритах различной этиологии (бактериальных уретритах, гонорее, трихомониазе, хламидиозе и др.). При исследовании отделяемого из уретры число и состав клеточных элементов зависят от остроты и продолжительности воспалительного процесса. Воспалительное состояние слизистой оболочки мочеиспускательного канала (уретры) выражается наличием в урогенитальном мазке более 4 сегментноядерных нейтрофилов (больше 4 лейкоцитов) в поле зрения. О глубине патологического процесса в уретре в мазке свидетельствует преобладание в препаратах цилиндрического и парабазального эпителия.

Подготовка к исследованию

В течение трех дней до планируемого исследования урогенитального мазка рекомендовано исключить местное применение антисептиков и/или других антибактериальных и противогрибковых препаратов. В течение трех часов до исследования удерживаться от мочеиспусканий, не проводить туалет наружных половых органов.
Не рекомендованы половые контакты за 3 дня до планируемого исследования.
Рекомендовано проводить анализ урогенитального мазка мужчины не ранее чем через две недели после приема антибактериальных препаратов.

Женщинам рекомендуется сдавать анализ до менструации или через 2 дня после ее окончания.

Показания к исследованию

При симптомах дисбиоза или воспалительных заболеваний органов мочеполовой системы.
При профилактических осмотрах.
Для диагностики бактериального вагиноза.
Для выявления некоторых специфических инфекций, передающихся половым путем (кандидоза, трихомониаза, гонореи).

Интерпретация

Лейкоциты (v)	0-10
Эпителиальные клетки(V)	5-10
Микрофлора (V)	Большое кол грамполож палочек Дедерлейна
Гонококки (V)	отсутствуют
Трихомонады (V)	отсутствуют
Дрожжи (V)	отсутствуют
Ключевые клетки (V)	отсутствуют
Слизь (V)	Умеренное количество

На результаты могут влиять

Местное применение антисептиков, антибактериальных, противогрибковых и противозачаточных препаратов.

Назначается в комплексе с

TORCH инфекции

Мазок на флору во время беременности — когда и зачем сдавать

Мазок на флору – это самый распространенный анализ, который назначает врач акушер-гинеколог. Для проведения данного исследования врач, во время осмотра женщины в гинекологическом кресле, производит забор содержимого влагалища из заднего свода (это пространство, которое расположено между задней стенкой влагалища и шейкой матки), канала шейки матки и отделяемого уретры, наносит материал на предметное стекло и направляет его в лабораторию.

Исследование мазка на флору в лаборатории проводит врач лабораторной диагностики под микроскопом. Данное исследование позволяет определить характер микрофлоры (виды микроорганизмов) влагалища, канала шейки матки и мочеиспускательного канала, выявить воспалительный процесс в половых органах у женщины, в ряде случаев позволяет определить также возбудителя данного воспалительного процесса (например, гонококк, трихомонада).

Когда сдавать мазок на флору

В обязательном порядке для всех беременных мазок сдается дважды – при постановке на учет и в 30 недель беременности, зачастую еще один раз мазок на флору берется в 36-37 недель для оценки состояния микрофлоры влагалища перед родами. В эти сроки анализ сдается даже в случаях, когда пациентку ничего не беспокоит. Это проводится с целью выявления скрытого воспалительного процесса, который может приводить к серьезным осложнениям в течение беременности. Во время беременности за счет изменения гормонального фона и снижения иммунитета значительно чаще происходит обострение хронических инфекций, а также кандидоза (молочницы). Любой воспалительный процесс во влагалище во время беременности может приводить к серьезным осложнениям беременности – преждевременному излитию околоплодных вод, преждевременным родам, маловодию или многоводию, задержке внутриутробного развития плода и другим.

При наличии жалоб у беременной женщины – появлении обильных выделений из половых путей, зуда, жжения или дискомфорта в области половых органов также сдается мазок на флору. При некоторых патологических состояниях, например при наличии в прошлом выкидышей, связанных с инфекционными осложнениями беременности, несостоятельности шейки матки, мазок на флору берется один раз в месяц, а после 30 недель один раз в две недели. Забор мазка является абсолютно безопасной процедурой и не приводит к каким-либо осложнениям, поэтому может производиться при любом сроке беременности.

Что показывает мазок на флору

Мазок на флору оценивается по следующим показателям:

Эпителий — плоский эпителий – это клетки поверхностного слоя слизистой оболочки влагалища и шейки матки. Наличие большого количества плоского эпителия в мазке может свидетельствовать о воспалительном процессе. Отсутствие эпителия в мазке указывает на нарушение гормонального фона.
Лейкоциты– это клетки крови, участвующие в уничтожении болезнетворных бактерий. Лейкоциты способны активно проникать через стенку сосудов в ткани организма и участвовать в борьбе с инфекционными агентами. В норме в мазке на флору из влагалища присутствует не более 10, из цервикального канала не более 15 лейкоцитов в поле зрения, из уретры – до 2 лейкоцитов в поле зрения. Повышение содержания лейкоцитов в мазке – признак воспаления, при этом, чем больше содержание лейкоцитов в мазке, тем более выражен воспалительный процесс.
Эритроциты — это красные клетки крови. В норме в мазке на флору могут встречаться единичные эритроциты (1-2 в поле зрения). Увеличение количества эритроцитов свидетельствует о наличии хронического воспалительного процесса, а кроме того быть признаком травмы или скрытого кровотечения, например при наличии эктопии шейки матки (так называемой эрозии, когда влагалищная часть шейки матки покрыта цилиндрическим эпителием в норме выстилающим внутреннюю часть шейки).
Слизь — в норме в уретре слизь отсутствует, во влагалище определяется умеренное количество слизи, в шейке матки слизь может быть в большом количестве. Увеличение количества слизи может быть признаком воспалительного процесса, однако большой диагностической ценности данный критерий не имеет, и на него редко опираются врачи при постановке диагноза.
Бактерии — в норме в мочеиспускательном канале флора обнаруживаться не должна, во влагалище и шейке матки выявляется палочковая флора в умеренном количестве. Палочковая флора – это чаще всего лактобактерии, которые на 95% составляют нормальный биоценоз влагалища. Лактобактерии активно заселяют влагалище и создают в нем кислую среду, препятствуя тем самым росту и размножению болезнетворных бактерий.
Кроме лактобактерий во влагалище могут присутствовать и другие палочковые бактерии, например кишечная палочка, бактероиды, а также различные кокки. Это бактерии, при микроскопии имеющие форму шариков. К этой группе бактерий относятся стрептококки, стафилококки, энтерококки. В небольшом количестве в норме они присутствуют во влагалище. Если их количество резко возрастает на фоне гибели нормальных лактобактерий – это может приводить к развитию воспалительного процесса. К сожалению, по результатам обычного мазка на флору невозможно определить, какие конкретно бактерии и в каком количестве присутствуют во влагалище. Поэтому при выраженном воспалительном процессе, а также при обнаружении в мазке на флору большого количества кокковой флоры врач для постановки правильного диагноза назначает дополнительный анализ – посев на флору с определением чувствительности к антибиотикам.
Условно-патогенная флора – это микроорганизмы, которые обитают в организме человека в небольшом количестве, не принося вреда, но при определенных условиях могут привести к возникновению воспалительного процесса. К таким микроорганизмам, обнаруживаемым в мазке на флору, относятся грибы рода кандида и гарднереллы.
Гарднерелла («ключевые клетки»). Гарднерелла и другие бактерии, живущие в бескислородных условиях (так называемые анаэробные бактерии) в норме живут во влагалище в небольшом количестве, не вызывая симптомов воспалительного процесса. При снижении местного иммунитета, что достаточно часто встречается во время беременности, происходит увеличение доли этих бактерий в микрофлоре влагалища, возникает заболевание – бактериальный вагиноз (дисбиоз влагалища). При этом в мазке на флору обнаруживают «ключевые» клетки – это клетки слизистой влагалища, облепленные гарднереллами и другими анаэробными бактериями. Сами гарднереллы в обычном не окрашенном мазке не видны. Их можно выявить только при окраске мазков специальными красителями.
Грибы. Микроорганизмы рода Кандида входят в состав нормальной микрофлоры рта, влагалища и толстой кишки большинства здоровых людей. В норме количество этих микроорганизмов небольшое и воспалительного процесса они не вызывают. В норме у некоторых женщин во влагалищном мазке может выявляться небольшое количество спор гриба. При отсутствии воспалительной реакции и жалоб пациентки лечение такого состояния не проводится. Выявление же в мазке на флору большого количества спор или мицелия дрожжеподобного гриба рода Кандида позволяет поставить диагноз кандидоза (или молочницы).
Патогенная флора. Существуют микроорганизмы, которые в нормальных условиях не должны присутствовать во влагалище здоровой женщины и выявление которых в мазке на флору свидетельствует о наличии серьезного заболевания, передающегося половым путем. Из таких инфекций в мазке чаще всего выявляются трихомонады и гонококки.
Трихомонады — это простейшие микроорганизмы, имеющие жгутик и способные к движению. Выявление в мазке на флору трихомонад свидетельствует о наличии заболевания, передающегося половым путем – трихомониаза. Трихомониаз у беременной женщины увеличивает риск преждевременных родов, преждевременного излития околоплодных вод, внутриутробной задержки развития плода. Кроме того, есть опасность инфицирования малыша при прохождении через родовые пути, поэтому при обнаружении трихомонад в мазке обязательно проводится антибактериальное лечение во время беременности.
Гонококки — это бактерии, имеющие в мазке вид двойных шариков бобовидной формы, прилегающих друг к другу вогнутой стороной. Обнаружение в мазке гонококков позволяет врачу поставить диагноз – гонорея. Это заболевание, передающееся половым путем, которое также обязательно должно быть излечено во время беременности. Воспалительный процесс, вызванный гонококком значительно осложняет течение беременности, может привести к выкидышу, преждевременным родам, преждевременному излитию околоплодных вод, инфицированию плаценты и плодных оболочек, а кроме того, при прохождении малыша через родовые пути происходит поражение глаз новорожденного гонококком.

Обнаружение в мазке на флору возбудителей других инфекций, передающихся половым путем очень затруднительно. Поэтому при наличии воспалительного процесса по данным мазка врач обычно рекомендует сдать анализы на половые инфекции другим, более чувствительным методом – мазок методом ПЦР.

Правила подготовки к забору мазка на флору

Чтобы результат мазка на флору был достоверным, перед сдачей данного анализа нужно соблюдать ряд важных условий. В течение 2—3 дней нельзя пользоваться какими-либо влагалищными свечами или кремами, противопоказаны спринцевания любыми растворами, поскольку они изменяют состав микрофлоры влагалища, затрудняют выявление возбудителя воспаления. Кроме того, в течение 2 дней желательно воздержаться от половых контактов. Это также связано с тем, что сперматозоиды и остатки семенной жидкости во влагалище могут привести к неправильному результату мазка на флору.

Мазок на флору: норма лейкоцитов

Палочки Додерлейна. Что это такое?

В норме в мазке женщины содержатся бактерии в форме палочек – это молочнокислые микроорганизмы. Высокое количество палочек в мазке свидетельствует о нормальном гормональном статусе и отсутствии воспаления.

Эпителиальные клетки влагалища вырабатывают гликоген, который идет на питание палочек Додерлейна. При распаде гликогена выделяется молочная кислота, именно она создает кислую среду во влагалище. Это естественный защитный механизм, предохраняющий половые органы женщины от внедрения патогенных микроорганизмов.

Если число палочек уменьшается, это говорит о сдвиге рН влагалища в щелочную сторону и возможном дисбактериозе.

Золотистый стафилококк

Кроме палочек, во влагалище присутствует небольшое количество другой флоры. Чаще всего встречается золотистый стафилококк. Если численность этих микроорганизмов не более 5%, волноваться не следует.

В том случае, когда наблюдается увеличение стафилококка и уменьшение количества палочек Додерлейна, следует говорить о воспалении влагалища или цервикального канала.

Клетки плоского эпителия, палочки Додерлейна, небольшое количество слизи и лейкоцитов свидетельствуют о нормальном гинекологическом мазке. Кроме того, в мазке должны отсутствовать гонококки, хламидии, гарднереллы, дрожжевые грибки.

Другие обнаруженные элементы говорят о наличии какой-либо патологии половых органов.

Кокковая флора

Это бактерии, имеющие шаровидную форму. Небольшое количество кокков не опасно, но когда процент этих микроорганизмов превышает число молочнокислых палочек, это свидетельствует о снижении иммунитета или наличии воспаления. В мазке на флору вы можете встретить запись: Гр(+) или Гр(-).

Все бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные организмы. Грамположительные микробы – это лактобациллы, энтерококки, стафило- и стрептококки. Грамотрицательные – гонококки, протей и кишечная палочка.

Если в мазке обнаружены грамотрицательные кокки, расположенные внутри клеток, следует подумать о наличии гонореи.

Гарднереллы

Это очень мелкие палочки, появляющиеся при дисбиозе влагалища (бактериальном вагинозе). Являются возбудителями заболевания под названием «гарднереллез».

Ключевые клетки

Это плоский эпителий с сосредоточенными на его поверхности бактериями из разряда патогенной или условно-патогенной микрофлоры. Это клетки плоского эпителия, склеенные вместе с маленькими палочками. Наличие ключевых клеток в мазке из влагалища в большинстве случаев свидетельствует о развитии бактериального вагиноза (гарденереллеза), вызванного условно-патогенными бактериями со странным названием гарднереллы.

Дрожжеподобные грибки

Обнаружение спор и мицелия дрожжеподобных грибков бывает при молочнице – влагалищном кандидозе. О скрытом (спящем) кандидозе свидетельствуют споры грибков.

Если иммунитет женщины нарушается, это приводит к активизации патогенной влагалищной микрофлоры, в том числе и грибка рода Кандида. При обострении молочницы в мазке встречаются нити мицелия Candida.

Лептотрикс

Это очень тонкая грамотрицательная бактерия, которая может быть обнаружена в мазке женщины. Лептотрикс не является возбудителем отдельного заболевания, однако, бактерия часто сопутствует другим инфекционным агентам. Например, лептотрикс находят при смешанной инфекции (трихомониазе, кандидозе, хламидиозе). Многие врачи считают наличие бактерии проявлением дисбактериоза.

Трихомонады

Это одноклеточные организмы, являются возбудителем заболевания «влагалищный трихомониаз».

Если в мазке на флору выявлены грибки, ключевые клетки, кокки и лептотрикс, можно заподозрить влагалищный дисбиоз. Однако окончательный диагноз устанавливается врачом после проведения дополнительной диагностики.

Дополнительное исследование

Что означают анализы? Микроскопия. | Румянцева, md

Mикроскопия мазка из шейки матки (цервикального канала) и/или влагалища, часто называемая «мазок на флору» – это самый общий (и, если честно, наименее информативный) из всех анализов в гинекологии. Чаще берут материал и из шейки матки, и из влагалища, но иногда врач может решить взять только из одного локуса (при воспалении в канале шейки матки, например, только из цервикального канала; или при признаках нарушения микрофлоры влагалища — только из влагалища).

Микроскопия позволяет в самых общих чертах оценить состав микрофлоры влагалища, а также подсчитать количество лейкоцитов на слизистой влагалища/шейки матки. Для диагностики ИППП, а также бактериального вагиноза, вульвовагинального кандидоза и аэробного вагинита мазок не слишком информативен, а поэтому тактика «если в мазке все хорошо, дальше анализов делать не нужно» принципиально неверная; для постановки этих диагнозов нужны более чувствительные методы.

Считается, что основная цель микроскопии мазка — выявить воспаление на слизистой канала шейки матки/ влагалища, но на сегодняшний день не существует норм для количества лейкоцитов в шейке матки, а потому поставить диагноз «цервицит» (воспаление канала шейки матки) только по микроскопии нельзя.

Разберем, что же означают параметры, которые оцениваются при микроскопии. Для примера взят бланк одной из лабораторий, вид бланка и количество параметров могут различаться.

Лейкоциты, шейка матки (в поле зрения, здесь и далее «в п/зр»)

Количество лейкоцитов в мазке из канала шейки матки в одном поле зрения микроскопа.

Количество лейкоцитов отражает наличие/отсутствие воспаления на слизистой. Нормой считается количество лейкоцитов до 10 в п/зр. У беременных этот показатель может быть гораздо выше и в норме может достигать 30-40 в п/зр. Увеличенное количество лейкоцитов в мазке встречается у пациенток с эктопией цилиндрического эпителия (иногда ее называют «эрозия шейки матки«). Если количество лейкоцитов в канале шейки матки увеличено, обычно ставят диагноз «Цервицит».

Эпителий, шейка матки (в п/зр)

Количество клеток эпителия (т.е. тех клеток, которые выстилают канал шейки матки) в мазке из канала шейки матки в одном поле зрения микроскопа.

Эпителий в мазке должен быть, это показатель того, что врач «залез» в канал и получил оттуда материал. Этот показатель не говорит о норме/ патологии, а только о качестве взятия самого мазка.

Эритроциты, шейка матки (в п/зр)

Количество эритроцитов (красных кровяных клеток) в мазке из канала шейки матки в одном поле зрения микроскопа.

В норме эритроцитов быть не должно. Эритроциты появляются, если:

врач при взятии материала поцарапал слизистую (тогда врач вспомнит, что появилась кровь в момент получения мазка),
идет активное воспаление на слизистой,
есть невоспалительные заболевания шейки матки (как доброкачественные, так и злокачественные).

Микрофлора (количество)

Бактерии, которые видно в мазке из шейки матки.

Микрофлоры как таковой в канале шейки матки нет, однако существует заброс бактерий из влагалища. Некоторые бактерии могут вызывать воспалительный процесс. Палочки – это чаще всего лактобактерии, нормальная флора влагалища. Поэтому, если мы видим в канале шейки матки палочки в любом количестве, это норма. Все остальные варианты – свидетельство нарушения микрофлоры влагалища или же воспалительного процесса в самой шейке матки.

Лейкоциты, влагалище (в п/зр)

Количество лейкоцитов в мазке из влагалища в одном поле зрения микроскопа.

Количество лейкоцитов отражает наличие/отсутствие воспаления на слизистой влагалища. Нормой считается количество лейкоцитов до 10 в п/зр. У беременных этот показатель также может быть гораздо выше и в норме может достигать 30-40 в п/зр. Чаще всего причиной воспаления на слизистой влагалища становятся кандиды («молочница»), трихомонады или кишечная флора. Если количество лейкоцитов во влагалище увеличено, обычно ставят диагноз «Кольпит» или «Вагинит».

Эпителий, влагалище (в п/зр)

Количество клеток эпителия (т.е. тех клеток, которые выстилают стенки влагалища) в мазке из влагалища в одном поле зрения микроскопа.

Эпителий в мазке должен быть. Этот показатель не говорит о норме/ патологии, а только о качестве взятия самого мазка.

Эритроциты, влагалище (в п/зр)

Количество эритроцитов (красных кровяных клеток) в мазке из влагалища в одном поле зрения микроскопа.

В норме эритроцитов быть не должно. Эритроциты появляются, если

врач при взятии материала поцарапал слизистую (тогда врач вспомнит, что появилась кровь в момент получения мазка),
идет активное воспаление на слизистой влагалища,
есть невоспалительные заболевания влагалища (как доброкачественные, так и злокачественные).

Микрофлора (количество)

Бактерии, которые видно в мазке из влагалища.

Этот параметр, главным образом, и отражает состояние микрофлоры влагалища. В норме – палочки (неважно, в каком количестве, важно, что присутствуют только они). Варианты заключений — «смешанная», «кокко-бациллярная», «кокковая» говорят о нарушениях в составе микрофлоры влагалища.

«Ключевые» клетки (количество)

В норме их быть не должно. «Ключевые клетки» являются одним из признаков бактериального вагиноза. Однако только их наличие недостаточно для постановки диагноза «бактериальный вагиноз».

Споры грибов, мицелий грибов

Две формы существования грибов (чаше всего, кандид) во влагалище.

Мицелий – это более «агрессивная» форма (показатель активности гриба), споры – неактивная форма. Чаще споры обнаруживаются у здоровых женщин, мицелий – при кандидозе, но зависимость нестрогая (то есть споры могут быть и при кандидозе).

Слизь

Слизь может быть в норме в мазке и из шейки матки, и из влагалища. Количество слизи не говорит о норме/патологии.

Трихомонады

Trichomonas vaginalis, инфекция, передаваемая половым путем. В норме быть не должно. При выявлении обязательно лечение.

Диплококки (гонококки, Грам- диплококки)

Neisseria gonorrhoeae, инфекция, передаваемая половым путем. В норме быть не должно. НО! Выглядеть так могут и другие, неопасные бактерии (например, другие нейссерии, которые могут в норме обитать во рту и во влагалище). Поэтому при выявлении диплококков при микроскопии необходимо дополнительное обследование с применением других методов, таких как ПЦР для выявления ДНК Neisseria gonorrhoeae и/или посев на Neisseria gonorrhoeae.

Источник:

Руководство по лабораторной диагностике инфекций урогенитального тракта / под общ. ред. Домейки М., Савичевой А. М. – С.-Петербург: Н-Л, 2012. – 288с.

Похожее

Комментарии в Facebook

Вагинальная микрофлора — Семейная Клиника

Вагинальная микрофлора (вагинальная флора) – микроорганизмы, которые населяют влагалище.

Они являются частью общей человеческой микрофлоры. Количество и тип этой флоры определяет состояние здоровья женщины.
В норме в мазке на микрофлору должны преобладать бактерии рода Лактобациллы (лактобактерии), защищающие от патогенных микроорганизмов. Лактобактерии производят молочную кислоту, которая, как предполагается, препятствует развитию патогенных бактерий (золотистого стафилококка, кишечной палочки и др.). Также они вырабатывают перекись водорода, обладающую широким противомикробным спектром действия, и различные бактериоцины, которые также убивают других бактерий, но имеют более узкое направленное действие.

Правила забора материала для определения бактериальной микрофлоры

Биологический материал берется во время профилактического осмотра, а также при жалобах, таких как боль выше лобка, зуд и жжение в наружных половых органах, а также выделения, указывающие на воспалительный процесс.
Процедура забора биологического образца проходит безболезненно.

Доктор вводит гинекологическое зеркало с центральным фиксатором, позволяющее расширить влагалище для осмотра поверхности шейки матки. Материал со стенки половых органов берется специальной щеточкой или ватным тампоном.

Перед походом к «женскому врачу» необходимо соблюдать определенные правила, повышающие достоверность и информативность анализа:

за 2-3 дня не вступать в интимные отношения;

запрещаются спринцевания;

принимать ванную накануне визита к врачу не рекомендуется;

при проведении гигиенических интимных процедур пользоваться специальным невысушивающим мылом;

в период менструации посещение гинеколога не рекомендуется, лучше всего сдавать этот анализ сразу после ее прекращения;

минимум 2-3 часа не опорожнять мочевой пузырь.

Если женщина принимает какие-либо препараты, она должна об этом сообщить лечащему врачу. Проведение терапии некоторыми препаратами (например, антибиотиками) может исказить результат исследования.
При снижении иммунитета (к примеру, во время беременности, гормонального сбоя, после перенесенных стрессов) количество лактобактерий снижается. Это влечет за собою ослабление женского организма, что чревато усилением предрасположенности к инфекционным заболеваниям половой сферы.

В норме, кроме лактобактерий, в мазке допускается присутствие гарднерелл и кандид в малом количестве. При снижении иммунитета патогенные микроорганизмы начинают быстро размножаться, подавляя «молочные» бактерии. Это приводит к нарушению кислотности, что чревато развитием дисбактериоза влагалища, а также гарденелезом и кандидозом.

В мазке на флору оцениваются следующие показатели:

Клетки плоского эпителия, выстилающего стенки влагалища. В норме они единичные. Большое количество может указывать на воспаление. Отсутствие клеток плоского эпителия может говорить об атрофии слизистой при дефиците женских половых гормонов.

Лейкоциты, функция которых обезвреживать возбудителей инфекции. Превышение их нормы (свыше 10 в поле зрения) также говорит о возможном воспалительном процессе;

Грамположительные палочки – лактобактерии (лактобациллы) или палочки Додерлейна. Эти микроорганизмы являются основой влагалищной флоры здоровой женщины. Снижение количества лактобацилл указывает на дисбактериоз влагалища и сопровождает большинство инфекционных заболеваний половых органов;

Слизь – секрет, выделяемый железами канала шейки матки. В стенках влагалища нет желез, вырабатывающих слизь. В норме количество слизи, выделяемое и впитываемое во влагалище, примерно равно, поэтому слизь обнаруживается лишь в небольших количествах. Увеличение количества слизи (более 5 мл в сутки) может говорить о воспалении в канале шейки матки;

«Ключевые» клетки – это клетки плоского эпителия, которые отделились от слизистой и со всех сторон окружены бактериями. Преимущественно гарднереллами. Наличие этих клеток свидетельствует о влагалищном дисбактериозе;

Различная флора, которая присутствует во влагалище. Указываются виды бактерий, которые были обнаружены при осмотре мазка под микроскопом. Палочковая флора считается нормой, поскольку лактобактерии имеют форму палочек. Коковая флора является тревожным признаком. Смешанная флора означает, что в мазке большое количество и палочковидных и кокковых микроорганизмов, что бывает при бактериальном вагинозе.

Микрофлора половых путей в различные периоды жизни женщины неодинакова и отражает влияния комплекса факторов внутренней и внешней среды.
Исследование мазка на микрофлору – это важная и быстрая диагностика, позволяющая на ранних стадиях выявить серьезную патологию. Своевременное и правильное лечение позволит избавиться от заболевания, не допуская его перехода в хроническую стадию. Молодым девушка и женщинам, планирующим стать мамой, следует уделить большое внимание репродуктивному здоровью, чтобы в будущем не столкнуться с проблемой зачатия или благополучного вынашивания беременности.
В СЕМЕЙНОЙ КЛИНИКЕ Вы можете сдать мазок на определение микрофлоры влагалища, а также на онкоцитологию. Наши врачи клинической лабораторной диагностики квалифицированно выполнят анализы, а врачи-гинекологи

Цитологический метод в диагностике опухолей и опухолеподобных процессов
Цитопатология, клиническая или диагностическая цитология, изучает клеточный состав патологических процессов. В качестве отдельной медицинской специальности официально признана в 1941 г. после работ Папаниколау Г. и Траута Н. К чести нашей страны разработка цитологического метода диагностики начата в 1938 г. в клинико-диагностической лаборатории Московского научно-исследовательского онкологического института им. П.А. Герцена. В 1941 г. профессор Н.Н. Шиллер-Волкова на сессии института доложила о первых результатах по исследованию выделений из влагалища, мокроты и пунктатов. В развитии цитологии можно выделить три основных этапа: эксфолиативная, в основном гинекологическая цитопатология; аспирационная цитология, бурный расцвет которой начинается с 80-х годов и связан с внедрением ультразвуковой диагностики, и современный этап развития определяется применением иммуноцитохимических и молекулярных методов исследования, а также автоматизированного скрининга в гинекологической цитологии.
Цитологический метод технически прост, быстр, сравнительно дешев, малотравматичен. Однако «легкость» цитологического метода обманчива, так как цитологическое исследование должно заканчиваться формулировкой заключения, основываясь на котором разрабатывается тактика лечения.
По способу получения материала цитологию можно подразделить на дооперационную (эксфолиативную, абразивную, аспирационную) и интраоперационную. Эксфолиативная цитология включает в себя исследование вагинальных мазков, мокроты, мочи, плевральной, перитонеальной, перикардиальной, цереброспинальной, синовиальной жидкости и т.д. Этот раздел цитологии отличается простотой техники получения большого количества различного типа клеток, в том числе воспалительного ряда. Клеточный материал может быть не очень хорошо сохранен. Для получения информативного материала с поверхности патологического очага удаляют гноевидные массы, корочки, некротический налет. Если полученный материал представляет жидкость, то в нее добавляется цитрат натрия, чтобы жидкость не свернулась.
Абразивная цитология получает материал из определенного участка внутренних органов, в том числе исследуются субэпителиальные поражения с помощью фиброоптических инструментов. При таком взятии материала клетки хорошо сохраняются, и препараты легко интерпретировать. Материал получают из шейки матки, вагины, эндометрия, респираторного, желудочно-кишечного, мочеполового тракта.
Тонкоигольная биопсия в настоящее время позволяет получить материал практически из любого органа. Метод постоянно совершенствуется и дает оптимальные результаты, что делает его в плане диагностики высокоэффективным и экономичным.
Взятый для цитологического исследования материал помещают на край предметного стекла и другим предметным или покровным стеклом равномерно, сильно не надавливая, тонким слоем распределяют по всей поверхности препарата.
В последние годы помимо рутинных цитологических мазков для получения качественных монослойных цитологических препаратов используется жидкостная система: пунктаты вносятся в специальную среду накопления, после чего центрифугируются в режиме 1000 оборотов в течение 5 минут при среднем ускорении на центрифуге (Суtospin-3, Суtospin-4). Применение методики жидкостной цитологии имеет ряд преимуществ: обеспечивает сохранность клеточных структур, уменьшает фон, клетки сосредотачиваются в одном месте – «окошке», что сокращает время просмотра препарата и значительно экономит дорогие сыворотки при проведении иммуноцитохимического исследова-
ния. Для создания архива и возможности последующего исследования материала используется методика Cell-block, при которой получаются препараты, занимающие промежуточное положение между цитологическими и гистологическими.
Влажная фиксация препарата в спирте сразу после взятия мазков применяется при окраске по Папаниколау. В остальных случаях мазки высушивают на воздухе, а затем фиксируют уже в лаборатории. Наиболее распространенный способ фиксации – в равных объемах спирта и эфира (смесь Никифорова). Для иммуноцитохимического исследования применяют фиксацию ацетоном. При окраске мазков используют панхромную окраску азур-эозином по методу Романовского – Гимза в различных модификациях (Лейшмана, Паппенгейма), а также окраска гематоксилином и эозином, особенно при исследовании гинекологического материала используется окраска по Папаниколау. Возможно при рутинном исследовании или специальной окраске выявление бактериальной флоры, в том числе бацилл Коха, лепры, хеликобактера, трихомонад и т.д.
Цитологическая диагностика основана на следующих принципах:
Разница клеточного состава в норме и патологии.

Оценка не одной отдельно взятой клетки, а совокупности клеток, большое значение придается фону препарата.

Цитолог должен иметь патологоанатомический базис.

Каждое исследование завершается формулировкой заключения.

Критерии цитологической диагностики злокачественных новообразований составляются из оценки клетки, ядра и ядрышка.
Клетка:
– увеличена в размере, иногда гигантская, редко размер близок к норме, что затрудняет цитологическую диагностику, например, при коллоидном, тубулярном раке, маститоподобном варианте долькового рака молочной железы, фолликулярном раке щитовидной железы, карциноиде, почечноклеточном светлоклеточном раке, высокодифференцированных веретеноклеточных саркомах;
– изменение формы и полиморфизм клеточных элементов;
– нарушение соотношения ядра и цитоплазмы в сторону увеличения доли ядра;
– диссоциация степени зрелости ядра и цитоплазмы, например, молодое ядро в ороговевшей цитоплазме при высокодифференцированном плоскоклеточном раке.
Ядро:
– увеличение размера, полиморфизм, бугристость, неравномерный рисунок хроматина, наиболее постоянный признак – неровность контуров, гиперхромия, фигуры клеточного деления в цитологических препаратах сравнительно редки.
Ядрышко:
– число ядрышек больше, чем в нормальной клетке, ядрышки увеличены в размере, неправильной формы.
Несмотря на присутствие критериев злокачественности у подавляющего большинства клеток, в некоторых клетках рака эти критерии могут отсутствовать или быть выражены в неполном объеме. Необходимо обращать внимание на особенности взаимного расположения клеток, характер межклеточных связей. Заключение формулируют по совокупности признаков при достаточном количестве клеточного материала. Попытка оценить мазок по неадекватно взятому материалу – наиболее частая причина ошибочных заключений.
Основные задачи цитологической диагностики состоят в следующем:
Формулировка заключения до лечения.

Интраоперационная срочная диагностика.

Контроль эффективности лечения.

Оценка важнейших факторов прогноза течения заболевания.

Цитологическое заключение до лечения включает:
определение гистогенеза новообразований;

установление степени дифференцировки опухолевого процесса;

уточнение степени распространенности опухоли;

изучение фоновых изменений;

определение некоторых факторов прогноза;

возможность исследования бактериальной флоры.

Современное цитологическое заключение не только констатирует наличие рака, но и указывает гистологический тип опухоли и степень дифференцировки согласно общепринятым международным классификациям (МКБ-О и ВОЗ).
Критериями достоверности цитологического метода являются результаты сопоставления с плановым гистологическим исследованием. Наибольший процент совпадений цитологического заключения с окончательным гистологическим заключением наблюдается при исследовании образований кожи, молочной, щитовидной железы, при метастатическом поражении лимфатических узлов. Результаты исследования гиперпластических процессов в эндометрии неудовлетворительны (достоверность 30–50%) и заставляют искать пути совершенствования диагностики. Достоверность цитологической диагностики патологии шейки матки составляет 75–90%. 3–24% исследований, в зависимости от локализации и способа получения материала, оказываются неудачными из-за неадекватно полученного, неинформативного материала.
Таблица 1. Достоверность цитологических исследований
опухолей различных локализаций.
Локализация % совпадения цитологического и гистологического диагноза % совпадения по данным литературы % неудавшихся пункций
Легкое 95,5-97 79-98 2,9-3,0
Молочная железа 95,8-97,4 90-96 2,6-8,3
Лимфатические узлы 98,4-98,7 90 1,6-10,7
Кожа 91,2-92,7 90-98 2,4-12,5
Мягкие ткани
(без указания
гистологического
типа опухоли) 90,2-93,8 65-93,4 5-12,3
Желудочно-кишечный тракт 92,3-97,5 73-93,6 2,5-4,4
Щитовидная железа 85,5-93,2 57-94 1,6-4,2
Шейка матки 89,5-93,2 65-90 3,5-4,5
Эндометрий 78,9-84,8 30-90 3,8-15,4
Почка 86,2-89,3 76,4-91,3 7,1-11,5
Экссудаты 95,7-100 – 1,2-2,7
Уверенное цитологическое заключение о наличии злокачественного новообразования, совпадающее с клиническими симптомами и данными других диагностических исследований, расценивается как морфологическое подтверждение диагноза злокачественной опухоли. Это предъявляет к цитологическому методу высокие требования и заставляет искать пути предупреждения возможных ошибок. По характеру ошибки цитологов можно разделить на две большие группы: ложноотрицательные и ложноположительные. Ложноотрицательные заключения преобладают и приводят к гиподиагностике опухолевого процесса, чаще всего из-за небольшого количества информативного материала в пунктате. Имеются и объективные трудности в оценке изменений, связанные чаще с высокой дифференцировкой опухоли, например, практически невозможно диагностировать фолликулярный рак щитовидной железы с минимальной инвазией, трудно диагностируется тубулярный, маститоподобная форма долькового рака молочной железы.
Гипердиагностика опухолей на нашем материале многие годы не превышает 1%, однако может служить причиной ненужного, а иногда и калечащего лечения. Истинная гипердиагностика, то есть ложное цитологическое заключение о наличии опухоли, объясняется несколькими наиболее типичными причинами.
Выраженная пролиферация клеточных элементов является наиболее частой причиной гипердиагностики рака. Например, пролиферация эпителия протоков и долек молочной железы при фиброаденоме и пролиферирующем аденозе, особенно при укрупнении ядер, наиболее часто приводит к гипердиагностике рака молочной железы. Правильной диагностике помогает анализ ядерных характеристик клеток опухоли: наличие ровных контуров ядра и равномерное распределение хроматина.
Реактивные изменения эпителия служат также нередкой причиной неадекватной цитологической диагностики. Наиболее тяжелые ошибки встречаются при ангиомиолипоме почки, при которой реактивные изменения почечного эпителия с укрупнением и полиморфизмом ядер приводят к ошибочному диагнозу высокодифференцированного почечноклеточного светлоклеточного рака. Диагностике ангиомиолипомы помогает обнаружение сосудистых структур и веретенообразных клеток, экспрессирующих виментин, десмин, НМВ-45.
Хронический аутоиммунный тиреоидит типа Хашимото сопровождается образованием сосочковоподобных структур, к оценке которых необходимо подходить осторожно и помнить, что при этом процессе реактивные изменения эпителия можно ошибочно принять за папиллярный рак щитовидной железы. Для хронических дерматитов, язв характерны атипические реактивные разрастания многослойного плоского эпителия, нередко представляющие непреодолимые трудности в дифференциальной диагностике с высокодифференцированным плоскоклеточным раком. Выраженные дистрофические изменения клеток являются также одной из причин ошибочной цитологической диагностики. Например, выраженная жировая дистрофия гепатоцитов может привести к гипердиагностике метастаза почечноклеточного светлоклеточного рака, особенно при уже состоявшемся диагнозе рака почки.
Большую проблему цитологии представляет дифференциальная диагностика различных степеней диспластических изменений эпителия и внутриэпителиального рака. Присутствие при тяжелой дисплазии полиморфных крупных клеток с большими неправильно округлыми ядрами, иногда с увеличенными ядрышками, двуядерных клеток с тяжистым рисунком хроматина может быть неверно расценено как рак. При диспластических изменениях плоского эпителия необходимо учесть, что большинство клеток сходны с клетками глубоких слоев, крупные атипические клетки находятся в тесной связи с клетками без признаков атипии, имеются клетки стромы. Для объективизации дифференциальной диагностики различных степеней дисплазии и внутриэпителиального рака желательно проведение морфометрии клеток и ядер, что позволяет значительно снизить процент ошибочных заключений.
Нередко причиной гипердиагностики метастатического поражения в лимфатических узлах являются комплексы клеток укрупненного эндотелия и гистиоцитов, образующих эпителиоподобные структуры, а также наличие макрофагов с содержанием бурого пигмента. При затруднениях диагностики помогает иммуноцитохимическое исследование с небольшим набором антител (VIII фактор, цитокератины, ЭМА, НМВ-45), позволяющее подтвердить или отвергнуть наличие метастазов рака или меланомы.
Во избежание ошибок морфологической диагностики большое значение имеет четкое указание на характер проведенного лечения. Например, прием довольно распространенного антибиотика тетрациклина приводит к накоплению в клетках щитовидной железы бурого пигмента и ошибочному диагнозу метастаза меланомы. Прием мерказолила при зобе сопровождается резким полиморфизмом фолликулярного эпителия, что служит причиной цитологической и даже гистологической гипердиагностики фолликулярного рака. Проведение лучевой терапии вызывает выраженные изменения не только опухолевых клеток, но и нормального эпителия: укрупнение, полиморфизм клеток, патологическое ороговение, что является причиной гипердиагностики рака.
Имеются и объективные диагностические проблемы, например, в дифференциальной диагностике между эндометриоидной высокодифференцированной аденокарциномой и атипической гиперплазией эндометрия, себоррейной (базальноклеточной) кератомой и базально-клеточным раком, инфекционным мононуклеозом и болезнью Ходжкина, где достаточно высокий процент ошибочных заключений и требуется дальнейшая разработка цитологических критериев диагностики.
Знание клинической картины, характера проведенного лечения, применение современных методик морфологической диагностики с использованием иммуноцитохимии и морфометрии способствует сведению случаев гипердиагностики к нулю.
Вместе с истинной цитологической гипердиагностикой существует ложная гипердиагностика, когда цитолог дает уверенное заключение о злокачественном процессе, а при гистологическом исследовании опухоли не обнаруживается, то есть фактически имеет место гистологическая гиподиагностика. Пересмотр цитологических препаратов несколькими высококвалифицированными специалистами, повторное взятие биопсии, клиническое течение заболевания в дальнейшем подтверждают результаты цитологического исследования. Больше всего ложной цитологической гипердиагностики относится к исследованию биопсийного материала из бронхов и гортани, а также при исследовании лимфатическиих узлов, когда при цитологическом исследовании выявлялись единичные комплексы анаплазированных клеток, несомненно принадлежащих раку. При приготовлении гистологических препаратов эти комплексы теряются в готовых гистологических препаратах. Реальная потеря немногочисленных опухолевых клеток при приготовлении гистологических препаратов не допускает игнорирования клиницистом данных цитологического исследования и приводит к «золотому» стандарту – совместному цитологическому и гистологическому исследованию биоптата.
Интраоперационная цитологическая диагностика – одно из основных направлений цитологического метода исследования. Во время операции, используя цитологический метод, уточняется характер патологического процесса, степень распространенности с выявлением метастазов в лимфатические узлы, печень и другие органы, производится контроль радикальности выполненной операции с исследованием краев резекции. Роль цитологии возрастает при разработке показаний к расширенным лимфоаденэктомиям и при определении так называемых «сторожевых», или «сигнальных», лимфатических узлов, которых может быть шесть, и применение гистологического метода невозможно из-за длительности исследования. По данным ведущих клиник, ошибка срочного гистологического исследования «сторожевых» лимфатических узлов составляет 25%, поэтому они рекомендуют использовать интраоперационное цитологическое исследование отпечатков с поверхности разрезанного лимфатического узла. По нашим данным, достоверность срочного цитологического исследования по выявлению метастатического поражения лимфатических узлов составляет 97-99%.
Надо отметить, что к срочному морфологическому исследованию могут быть противопоказания. Срочное интраоперационное морфологическое исследование не рекомендуется выполнять при подозрении на внутриэпителиальный рак с ограниченным очагом поражения из-за того, что не останется материала для планового гистологического исследования. Цитологические критерии внутриэпителиального рака только разрабатываются, и цитолог может дать заключение о раке, не указывая, что это Carcinoma in situ. При внутрипротоковых папилломах небольшого размера срочное гистологическое исследование лучше не выполнять, а цитологическое исследование достоверно поможет установить характер процесса.
При срочной морфологической диагностике существенно помогает макроскопическое исследование операционного материала. Опытный морфолог при визуальном исследовании уже может поставить диагноз, но для подтверждения диагноза необходимо микроскопическое исследование. Например, опухолевый узел классической звездчатой формы может быть при трех совершенно разных процессах: при раке, склерозирующем аденозе с центром Семба и липогранулеме. И только микроскопическое исследование позволяет правильно поставить диагноз.
Цитологический метод позволяет в динамике, не травмируя пациента, изучать лечебный патоморфоз при химиолучевой и фотодинамической терапии.
XX столетие названо в медицинских кругах веком цитопатологии. Оценивая возможности цитологического метода, можно сказать, что есть еще возможности его развития в комбинации с другими дисциплинами и методами.
Иммуноцитохимическое исследование нередко является решающим в дифференциальной диагностике новообразований, когда при рутинном исследовании возникают непреодолимые трудности для установления гистогенеза отдельных опухолей, определения источника метастазирования, трактовки первично-множественных поражений.
За последние годы достигнут огромный прогресс в клиническом использовании различных биологических маркеров. В отличие от сывороточных маркеров, клеточные маркеры определяются непосредственно в опухолевых клетках ИЦХ исследованием, в основе которого лежит реакция антиген-антитело. В их числе онкогены, рецепторы эстрогенов и прогестерона, молекулы, опосредующие апоптоз, рецепторы факторов роста и т. д. Все эти показатели позволяют более детально изучить молекулярно-биологические особенности опухолевых клеток, ассоциированные со степенью дифференцировки, способностью к инвазии и метастазированию, чувствительностью к химиотерапии, и, следовательно, с особенностями течения и прогнозом заболевания в каждом конкретном случае.
Специфических маркеров дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных опухолевых процессов не существует, но на сегодняшний день активно ведутся научные изыскания в решении этой проблемы. Так, равномерное окрашивание герминативных центров лимфоидных фолликулов с использованием антител bcl-2 указывает на фолликулярную лимфосаркому, в то время как негативная реакция свидетельствует о доброкачественном гиперпластическом процессе; реакция с антителами HBME-1 при ИЦХ исследовании опухолей щитовидной железы часто положительная в злокачественных новообразованиях и практически отсутствует при доброкачественных, в дифференциальной диагностике широко применяют галектин-3, экспрессирующийся карциномами щитовидной железы из А-клеток (папиллярный, фолликулярный) с отсутствием экспрессии в фолликулярных аденомах, зобах и нормальной ткани щитовидной железы.
Для установления гистогенеза и дифференциальной диагностики опухолей разработаны и постоянно совершенствуются, схемы C.R.Taylor и R.J. Cote (1994 г.). Разнообразие моноклональных антител, используемых в иммуноцитохимических исследованиях тонкоигольных пунктатов, в каждом конкретном случае позволяет ответить на вопрос, имеет ли данная опухоль эпителиальное происхождение или является саркомой, меланомой, лимфомой. Иммуноцитохимия широко применяется для иммунофенотипирования злокачественных лимфом, без чего, по современным канонам, невозможно начать лечение.
Иммуноцитохимическое исследование помогает в определении источника метастазирования при невыявленном первичном очаге. К сожалению, органоспецифических маркеров не так уж и много. К их числу могут быть отнесены специфический антиген предстательной железы (ПСA), позволяющий идентифицировать метастазы рака простаты более чем в 95% случаев; тиреоглобулин, экспрессирующийся в 92–98% фолликулярного и папиллярного рака щитовидной железы, и кальцитонин, экпрессирующийся в 80% медуллярных раков щитовидной железы В некоторых случаях рак щитовидной железы может экспрессировать и кальцитонин, и тиреоглобулин, что только с помощью иммуноферментной диагностики позволяет диагностировать диморфные А-С-клеточные раки.
Одним из первых показателей, вошедших в практику лечения больных раком молочной железы (РМЖ), и относящихся к категории клеточных маркеров, были рецепторы стероидных гормонов. Рецепторы стероидных гормонов – это белки, специфически и избирательно связывающие соответствующие стероиды после их проникновения в клетку.
По данным ВОЗ (2003 г.), экспрессия рецепторов эстрогенов (РЭ+) и прогестерона (РП+) в инвазивных протоковых раках составляет 70-80%; инвазивный дольковый рак в 70-95% экспрессирует РЭ, в 60-70% -РП, 100% экспрессия РЭ отмечена в инвазивном криброзном, муцинозных опухолях молочной железы. Эдокринная терапия наиболее эффективна у больных с первичными опухолями с высоким уровнем рецепторов стероидов. При метастатических поражениях степень реакции на эндокринную терапию также зависит от наличия РЭ и РП в опухоли: её эффективность составляет около 10–15% при гормонотрицательных опухолях, 27% при опухоли с РЭ+ и РП-, 46% при статусе РЭ- и РП+ и 75% при опухолях, содержащих РЭ+ и РП+. Рецепторположительные опухоли молочной железы имеют более высокую дифференцировку и более благоприятный прогноз.
Необходимо отметить, что рецепторы гормонов в доброкачественных образованиях молочной железы еще мало изучены. Отмечено повышение числа РЭ+ клеток в нормальной ткани молочной железы с увеличением возраста, а также при склерозирующем аденозе, папилломах, фиброаденомах и листовидных опухолях. Коэкспрессия РЭ+/Ki-67+ с разной степенью выраженности и соотношения большей частью выявлялась в патологии, связанной с риском развития РМЖ.
Рецепторы эстрогенов экспрессируются в клетках рака эндометрия, яичников, шейки матки, щитовидной железы, кишечника, нейроэндокринных опухолей, в том числе карциноидов.
Иммуноцитохимическое исследование позволяет на дооперационном этапе установить важнейшие факторы прогноза опухолевого процесса и скоррегировать схемы лечения. Пролиферативная активность многих новообразований оценивается с помощью антител Ki-67 в злокачественных лимфомах, опухолях молочной, предстательной, поджелудочной железы, легких, гипофиза, толстой кишки. Обнаружена связь между значениями индекса пролиферации и степенью гистологической дифференцировки опухоли и клиническим прогнозом при раке эндометрия, яичников, легкого, молочной железы, мочевого пузыря, лимфомах, опухолях нервной системы.
Гиперэкспрессия онкопротеина C-erbB-2(HER2/neu), являющегося рецептором эпидермального фактора роста 2-го типа, придающего клеткам свойство неограниченного деления, служит фактором риска рецидива заболевания для ряда опухолей: рака молочной железы, толстой кишки, лёгкого и др. Экспрессия онкобелка C-erbB-2 при ИГХ исследовании обнаруживается в 15–40% РМЖ. Выявление онкопротеина C-erbB-2, по мнению некоторых авторов, ассоциируется с высокой степенью злокачественности опухоли, отсутствием РЭ и РП, высокой митотической активностью, устойчивостью к химиотерапии и требует назначение герцептина.
Наличие метастазов в лимфатических узлах при опухолевом поражении является главным дискриминирующим прогностическим признаком. С помощью иммуноцитохимического исследования можно выявить единичные циркулирующие кератин-положительные клетки РМЖ в костном мозге и периферической крови. Применение ИЦХ исследования повышает выявляемость микрометастазов в лимфатических узлах на 3,2–24%.
Иммуноцитохимические реакции оцениваются как качественно при уточнении гистогенеза опухоли, наличии метастаза в лимфатическом узле или другом органе, иммунофенотипировании лимфом, так и количественно – при оценке пролиферативной активности, экспрессии рецепторов гормонов в опухоли, онкопротеина С-erbB-2 и т.д. Иммуноцитохимическая реакция может быть ядерной, цитоплазменной и мембранной. Ядерная реакция проявляется интенсивным окрашиванием ядра и бывает при определении РЭ и РП, Ki–67, PCNA, p53 и т.д. Цитоплазменная реакция характеризуется диффузным окрашиванием цитоплазмы или отложением гранул в виде грубых пятен и зерен. Цитоплазменное окрашивание дают хромогранин, синаптофизин, белок S-100, виментин, десмин, тиреоглобулин, кальцитонин, цитокератины, bcl-2 и т.д. Оценка этой реакции требует большой осторожности и контроля, так как фоновое окрашивание цитоплазмы клеток может быть принято за истинную реакцию. Мембранное окрашивание наблюдается при проведении реакции с онкопротеином C-erbB-2 и ЭМА (эпителиальным мембранным антигеном). Окрашивание в таких случаях только цитоплазмы не должно учитываться как экспрессия антигена. Маркер крупноклеточной анаплазированной лимфомы CD-30 может экспрессироваться как в цитоплазме, так и на мембране клетки.
Для количественной оценки экспрессии маркера Мс. Carthy и соавторы разработали систему подсчета Histo score (H.S.). Система подсчета включает интенсивность иммуноцитохимической окраски, оцениваемую по 4-балльной шкале, и долю окрашенных клеток и представляет собой сумму произведений процентов, отражающих долю клеток с различной интенсивностью окраски на балл, соответствующий интенсивности реакции. Интенсивность окраски в баллах: 0 – нет окрашивания, 1 – слабое окрашивание, 2 – умеренное окрашивание, 3 – сильное, 4 – очень сильное окрашивание. Формула подсчета:
Histochemical score = ∑ P(i)×i (гистосчет),
где i – интенсивность окрашивания, выраженная в баллах от 0 – 4,
Р(i) – процент клеток, окрашенных с разной интенсивностью.
Максимальное количество Histo score соответственно должно быть 400. Подсчет проводится в трех когортах по 100 опухолевых клеток в различных полях зрения (объектив х 40).
В практической работе допустимо использование полуколичественной оценки. Реакция считается отрицательной при полном отсутствии или экспрессии антигена менее 5%–10% опухолевых клеток, слабоположительной – от 5%–10% до 24% клеток, умеренно положительной – в 25%–75%, выраженной – более чем в 75% клеток. При оценке иммуноферментной реакции принимают во внимание интенсивность и полноту окрашивания цитолеммы клеток в центре опухолевого очага. Так, яркая, мембранная, беспрерывная по контуру клетки реакция обозначает выраженную экспрессию белка С-erbB-2 (+++), что в 95% случаев подтверждается амплификацией гена С-erbB-2, выявляемой с помощью FISH (флуоресцентной гибридизацией in situ).
Сопоставляя данные иммуноцитохимических исследований различных опухолей с целью уточнения гистогенетической принадлежности и результатов послеоперационных морфологических заключений, получены следующие результаты: 89% совпадений при анализе опухолей щитовидной железы, 83% при уточнении гистогенеза первичной опухоли и метастазах в лимфатических узлах, 89% – при опухолях мягких тканей и кожи и 100% – при исследовании биологических жидкостей. При определении гормонального статуса РМЖ процент совпадения ИЦХ и ИГХ исследований составляет 88,3%, при исследовании пролиферативной активности – 83%, при определении онкопротеина C-erbB-2 – 93,2%.
При сравнении возможностей ИЦХ исследования при выполнении пункционной биопсии и ИГХ исследования при трепанобиопсии преимущества ИЦХ, на наш взгляд, несомненны. Пункционная биопсия – более простая процедура, не сопровождается такими осложнениями, как воспаление, кровотечение, и позволяет получить полноценный клеточный материал. При неудачной пункции и попадании в некроз, строму опухоли, окружающие ткани можно практически безболезненно повторить процедуру. Кроме того, отсутствует потеря и маскировка антигенов при проводке и депарафинизации материала с использованием агрессивных химических реагентов.
Использование иммуноцитохимического исследования позволяет расширить возможности морфологических методов и на дооперационном этапе уточнить гистогенез, диагностировать первично-множественные поражения, степень распространения и оценить некоторые показатели прогноза и чувствительность опухоли к химиогормонотерапии.
На современном этапе развития в цитологии используются методы молекулярной и генной диагностики: гибридизация in situ, Southern Blotting, Nothern Blooting, Western Blotting, DNK Microarray и т.д) В научной и практической работе цитологи применяют проточную цитофотометрию.
Одним из путей совершенствования цитологического метода исследования является применение морфометрии, что позволяет получать объективные количественные параметры. Например, при обработке на компьютере выделены наиболее информативные морфометрические признаки, относящиеся к параметрам ядра с использованием основных диагностических морфометрических признаков: площадь, периметр, оптической плотности, коэффициент поляризации ядер, числа ядрышек, их площади и периметра. Разработаны объективные морфометрические признаки различных степеней дисплазии при дисгормонально-гиперпластических процессах молочной железы, шейки матки, что уменьшило долю субъективизма в определении различных степеней дисплазии.
Развиваются новые методы микроскопии: фазово-контрастная, флюоресцентная, конфокальная и т.д. Создание компьютерных систем обучения, развитие метода телеконсультации также предъявляют новые требования и, несомненно, будут способствовать развитию и совершенствованию цитологического метода диагностики.
Волченко Надежда Николаевна
д.м.н., профессор, руководитель отделения
онкоцитологии МНИОИ им.П.А.Герцена
эпителиальных клеток — простые — стратифицированные
Эпителиальные клетки являются клеточными компонентами эпителия ( плевральных: эпителий ). Эпителий — это слои смежных клеток, выстилающих поверхность органов и тканей.
В этой статье мы рассмотрим различные типы эпителия, разные типы эпителиальных клеток и обсудим некоторые клинические применения этой физиологии.
Обзор
Эпителиальные клетки локализуются в трех различных областях тела.Их можно найти:
Покрытие всей внешней поверхности тела, как часть кожи.
Подкладка внутренних путей, которые открываются наружу , таких как дыхательные, желудочно-кишечные и мочеполовые пути.
Прокладка внутренних замкнутых пространств , таких как кровеносные сосуды, брюшина, плевра и перикардиальный мешок.
Эпителиальные клетки классифицируются двумя способами. Во-первых, их можно классифицировать в зависимости от того, сколько слоев ячеек присутствует, а во-вторых, по форме .
[старт-клинический]
Клиническая значимость — рак
Хотя гистология иногда может показаться несущественной для клинической практики, типы эпителиальных клеток важны для классификации рака . Знание того, какой тип эпителия присутствует в определенных органах, может позволить вам предсказать наиболее распространенный тип рака, поражающего этот орган.
Например, первичной формой рака пищевода является плоскоклеточный рак , что отражает тот факт, что пищевод выстлан слоистым плоским эпителием .
[окончание клинической]
Простое и стратифицированное
Простой эпителий определяется как эпителий, состоящий из одного клеточного слоя толщиной , то есть каждая клетка прикрепляется к базальной мембране. Базальная мембрана — это тонкий, но прочный бесклеточный слой, который лежит между эпителием и прилегающей соединительной тканью. Иногда ее называют «базальной пластиной».
Базальная мембрана имеет клиническое значение при раке, так как степень проникновения злокачественных клеток очень важна для прогноза.Сторона клетки, наиболее удаленная от базальной мембраны, известна как апикальная граница .
Многослойный эпителий состоит из множественных слоев клеток, один из которых прикреплен к базальной мембране, известной как базальный слой.
Рис. 1. Сводка эпителия [/ caption]
Форма ячейки
Эпителиальные клетки также классифицируются по форме:
Плоскостной — может быть простым или слоистым.
Кубовидная — может быть простой или стратифицированной.
Столбчатый — может быть простым или стратифицированным.
Псевдостратифицированный — всегда просто.
Переходный (мочевой) — всегда стратифицированный.
Обратите внимание, что все эпителии, простые или стратифицированные, бессосудистые, получают кислород посредством диффузии.
Теперь мы рассмотрим несколько примеров эпителия и то, как их структура связана с их функцией.
Эпителия простой
Простой плоский эпителий
Простой плоский эпителий состоит из единственного слоя уплощенных клеток , что делает его самым тонким типом эпителия.
Рис. 2. Простой плоский эпителий [/ caption]
Он находится в разных местах и обеспечивает различные функции, большинство из которых связано с его тонкостью.
Расположение Функция Примечания
Альвеолы легких Газообменник —
Капсула Боумена и петля Генле почек Барьер для фильтрации —
Выстилка кровеносных и лимфатических сосудов Обмен газов и питательных веществ.
Прохождение некоторых клеток крови в ткани.
Простой плоский эпителий, выстилающий кровеносные и лимфатические сосуды, известен как «эндотелий»
Выстилка полостей тела, то есть плевры, перикарда и брюшины Смазка между тканями и органами Простой плоский эпителий, выстилающий полости тела, известен как «мезотелий»
Простой кубовидный эпителий
Простой кубовидный эпителий состоит из одного слоя из кубовидных, или примерно квадратных клеток.
Рис. 3. Простой кубовидный эпителий [/ caption]
Опять же, он находится в разных местах и имеет разные функции:
Расположение Функция
Фолликулы щитовидной железы Синтез, хранение и мобилизация гормонов
Малые протоки многих экзокринных желез Поглощение и отхождение экзокринных секретов
Канальцы почек Абсорбция и секреция
Поверхность яичника («зародышевый эпителий») Барьер / покрытие фолликулов
Простой столбчатый эпителий
Простой столбчатый эпителий состоит из одного слоя длинных тонких клеток.
Некоторые простые столбчатые клетки также имеют ресничек, (волосковидные выступы) или микроворсинок, (пальцевидные выступы), выступающие из их апикальных границ, которые являются дополнительными специализациями, которые помогают определенным функциям.
Рис. 4. Простой столбчатый эпителий [/ caption]
Примеры их расположения и функций:
Расположение Функция Специализации
Выстилка желудка и желудочных желез Всасывание и секреция желудочного сока Микроворсинки образуют «щеточную кайму», которая увеличивает площадь поверхности для абсорбции
Тонкая кишка и толстая кишка Абсорбция, секреция и смазка Микроворсинки образуют «щеточную кайму», которая увеличивает площадь поверхности для абсорбции
Желчный пузырь Абсорбция воды и электролитов из желчи —
Фаллопиевы трубы Транспортировка яйцеклеток Некоторые клетки снабжены ресничками, чтобы помочь яйцеклетке продвигаться от яичника к матке
Псевдостратифицированный эпителий
Псевдостратифицированный эпителий называется так потому, что на первый взгляд клетки кажутся толщиной в несколько слоев .Однако каждая клетка прикрепляется к базальной мембране , и поэтому она определяется как простой эпителий.
Рис. 5. Псевдостратифицированный эпителий дыхательных путей [/ caption]
Примеры его расположения и функций:
Расположение Функция Специализации
Выстилка полости носа, трахеи и бронхов Выделение слизи, улавливание частиц и удаление слизи. Реснички способствуют отхождению слизи
Эпидидимис и семявыносящий проток Поглощение жидкости, секреция веществ, способствующих созреванию сперматозоидов, и прохождение сперматозоидов в один подвижный. Стереоцилии (очень длинные микроворсинки) способствуют прохождению сперматозоидов
Многослойный эпителий
Многослойный плоский эпителий
Многослойный плоский эпителий можно далее разделить на ороговевший и некератинизированный многослойный плоский эпителий.
Кератинизированный многослойный плоский эпителий — это многослойный плоский эпителий, в котором верхние слои клеток, наиболее удаленные от базальной мембраны, больше не живы и заполнены белком, называемым кератином.
Кератинизированный многослойный плоский эпителий образует эпидермиса кожи, и небольшое количество также обнаруживается в ротовой полости . Его функции:
Защита от физических травм и истирания
Предотвратить потерю воды
Обеспечивает физический барьер против вторжения микробов
Защита от УФ-излучения
Некератинизированный многослойный плоский эпителий в первую очередь участвует в , защищающем от истирания , и уменьшая потери воды , таким образом сохраняя поверхности влажными.
Он обнаруживается в более разнообразных местах, чем ороговевший многослойный плоский эпителий, включая влагалища, пищевод, гортань, рот, роговицу и часть анального канала.
Во влагалище эпителиальные клетки также участвуют в поддержании низкого pH. Клетки богаты гликогеном, который действует как субстрат для лактобацилл , вырабатывая молочную кислоту, тем самым снижая pH.
Переходный эпителий (также известный как «Мочевой эпителий»)
Переходный эпителий находится исключительно в мочевыводящих путях.Он меняет форму в ответ на растяжение. В расслабленном состоянии клетки обычно выглядят более кубовидных или столбчатых , но по мере их растяжения они сглаживаются, больше походя на плоскоклеточных клеток .
Переходный эпителий присутствует в почках, мочеточниках, мочевом пузыре и уретре. Его уникальный внешний вид обеспечивает растяжимость , , но он также участвует в защите подлежащих тканей от токсичных химикатов, обнаруживаемых в моче.
SIU SOM Гистология INTRO
SIU SOM Гистология INTRO
Эпителиальная ткань включает одну из четырех основных тканей типы.Остальные — соединительная ткань (опора клетки, иммунные клетки, клетки крови), мышечная ткань (сократительные клетки) и нервная ткань. Органы представляют собой различные комбинации этих четырех основных типов тканей, которые, таким образом, составляют все тело. Каждый тип ткани сохраняет свой фундаментальный характер. где бы это ни происходило.
Дополнительные вводные упражнения см. В изд. Галерея основной гистологии (The Path Guy).
ОБЗОР
граница между вами и вашим окружением обозначена сплошной поверхностью, или эпителий из смежных клеток.
Форма этой границы сложная, непрерывная. с кожи через различные отверстия, включая многочисленные инвагинации во внутренние органы дыхательной, мочевыделительной, пищеварительной и желудочно-кишечного трактов трактаты.
Некоторые органы тела в основном состоят из эпителиальной ткани, при этом каждая ячейка сообщается с поверхностью через канал или трубку. Примеры включают легкие, почки и печень.
Во всех этих органах (за очень немногими исключениями) поверхность не прерывается никаким зазором между соседними ячейками. Все обмен материалами и информацией (питательные вещества, газы, отходы, ощущение, тепло) между телом и окружающей средой должно проходить через эту границу.
Таким образом, эпителиальная ткань служит защитным барьером для организма и как активный интерфейс с окружающей средой.Конструктивно-функциональный целостность этого эпителия жизненно важна для нормального здоровья.
Эпителиальная ткань — один из четырех основных типов тканей.
Эпителиальная ткань характеризуется несколькими признаками и это из соединительной ткани, мышцы ткань и нервная ткань.
Ткань эпителия покрывает поверхности с непрерывным слой ячеек. [Подробнее]
Эпителиальные клетки прикреплены друг к другу.[Подробнее]
Межклеточные промежутки в эпителии небольшие. [Подробнее]
Эпителиальные клетки поляризованы. [Подробнее]
Эпителиальные клетки отделены от подлежащей ткани базальной мембраной. [Подробнее]
НАЧАЛО СТРАНИЦЫ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ ТКАНЕЙ
Почти все эпителиальные ткани имеют некоторые общие черты:
Эпителиальная ткань состоит из непрерывного слоя клеток. Эпителий покрывает почти все внешнее и внутреннее тело поверхности.
Даже если кажется, что поверхность эпителия пронизана отверстием (например, порой железы), это отверстие действительно просто инвагинация эпителия (т. е. железистого протока сам выстлан эпителием, а секреторная часть железа также является эпителиальной тканью).[Пример]
Эпителиальные клетки прикреплены друг к другу. Специальный устройства (межклеточные соединения, тонофиламенты) обеспечивают структурные целостность эпителия. Есть несколько типов клеток переходы.
Прилипшие соединения (например,g., десмосомы) обеспечивают механическое крепление. Кератиноциты соединены друг с другом множеством прилегающих узлов.
Плотные (закупоривающие) стыки блокируют диффузию; они обычно образуют уплотнение или прокладку вокруг апикального конца клетки, содержащие простой эпителий (т.е. эпителий, содержащий только один слой ячеек). Это соединение помогает обеспечить адекватное разделение между различными жидкостными отсеками (т.е., между содержимым кишечника и межклеточной жидкостью тела).
Щелевые соединения обеспечивают прямую межцитоплазматическую связь между объединенными ячейками. То есть ионы или мелкие молекулы могут проходить через щелевые соединения прямо из цитоплазмы одной клетки в цитоплазму соседней клетки, не проходя в межклеточное пространство.
Межклеточные пространства в эпителии маленькие . В эпителий, узкие промежутки между клетками изолированы от внешнюю среду за счет межклеточных контактов вблизи свободной поверхности клетки. По сравнению с обычной соединительной тканью, эпителиальная в тканях очень мало интерстициальной жидкости.
Эпителиальная ткань поляризована. Эпителий имеет свободная поверхность, апикальная поверхность , открытая наружу, и прикрепленная поверхность, базальная поверхность , опирающаяся на нижележащую соединительная ткань.
В простом (однослойном) эпителии каждая ячейка поляризована.Основание каждой ячейки прикреплено к нижележащая базальная мембрана в то время как апикальные торцы обращены в свободное пространство. Боковые поверхности прикреплены соседним эпителиальным клеткам.
Поляризация структуры эпителиальных клеток особенно очевидно в секреторных и абсорбирующих клетках, где расположение внутриклеточных органелл отражает направленный транспорт материал.
Менее заметна, но не менее важна локализация мембранных белков, которые придают мембране особые свойства (т.е. для соединений клеток или для активного или пассивного транспорта ионов и молекул в клетке и из клетки), в апикальную, латеральную или базальные поверхности эпителиальной клетки.

Эпителиальные клетки отделены от подлежащей ткани базальная мембрана. Базальная мембрана представляет собой тонкий лист коллагена и гликопротеинов произведенных частично самими эпителиальными клетками и частично лежащими в основе клетки соединительной ткани (в частности, фибробласты).
Базальная мембрана служит для регулирования клеток поведение и может ограничить распространение некоторых новообразований.
В некоторых местах базальная мембрана принимает главное значение.(Например, в клубочках почек он служит фильтром для плазмы крови на ее способ превращаться в мочу.) В других местах отсутствие базальной мембраны заметна и функционально значима. (Например, отсутствие базальной мембраны в печени позволяет плазме крови напрямую контактировать с гепатоцитами.)
Подвальные мембраны в лучшем случае незаметны в препаратах, окрашенных H&E, но они могут быть продемонстрированы с помощью PAS пятно или некоторые серебряные пятна.
Эти общие черты придают характерный вид большинству эпителиальных клеток. ткани, какими бы разнообразными ни были их клетки. Почти во всех эпителиях клетки прикреплены друг к другу и, таким образом, равномерно расположены, на четком контрасте с клетками соединительной ткани, которые разбросаны и не прикреплены.
НАЧАЛО СТРАНИЦЫ
КОНТРАСТ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
Характеристики эпителиальных клеток (вверху) контраст с клетками соединительной ткани, которые не прикреплены друг к другу и поэтому имеют тенденцию быть распределенными случайным образом, часто с заметные пространства, содержащие внеклеточный матрикс между соседними клетки.
Многие поддерживающие клетки и иммунные клетки обычно неполяризованы и находятся в состоянии покоя, с небольшая цитоплазма и с ядрами, содержащими конденсированный хроматин.
В напротив, потому что многие эпителиальные клетки активно производят, секретируют, абсорбирующие или делящиеся эпителиальные клетки обычно имеют заметную цитоплазму и крупные, относительно эухроматические ядра (с мелкозернистым хроматином) и с выступающими ядрышками.
Каждый из следующих примеров иллюстрирует явное различие между эпителиальная ткань и соединительная ткань. Нажмите на уменьшенном изображении для увеличения с аннотациями.
НАЧАЛО СТРАНИЦЫ
ОПИСАТЕЛЬНАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ
«Простой» означает одинарный слой эпителиальных клеток.
«Стратифицированный» означает два или более слоев. эпителиальных клеток.
Условно описывается многослойный эпителий по форме ячейки на ее свободной поверхности . Несмотря на от того, являются ли поверхностные клетки плоскими, кубовидными или столбчатыми, нижележащие клетки обычно кубовидной формы.
Псевдо стратифицированный означает, что два или более рядов ядер дают (ложный) вид слоистого эпителия.Но поскольку каждая ячейка опирается на базальная мембрана, это «действительно» единственный слой клеток.
«Плоский» (из чешуйчатый , масштаб) описывает сплющенные ячейки.
Клетки плоского эпителия обычно незаметны в поперечном сечении в виде тонких линий с выпуклостью у ядра.
A простой плоский эпителий настолько тонок, что едва заметен при световой микроскопии.
A слоистый плоский эпителий довольно толстый, с плоскими клетками на поверхности, покрывающими более глубокие слои более высоких клеток.
«Кубовидный» описывает клетки, которые коробчатая, не сплющенная.
Клетки кубовидного эпителия обычно имеют квадратную форму или прямоугольной формы в поперечном сечении с круглым центрально расположенным ядром.
Типичный кубовидный эпителий. железистых протоков.
«Столбец» означает, что ячейки в свободная поверхность значительно выше ширины.
По соглашению ячейки называются столбчатыми, если их высота как минимум вдвое больше их ширины, а если не такая высокая, то кубовидная.
Столбчатый эпителий часто бывает связаны с секрецией или абсорбцией.
«Железистая» описывает эпителиальную ткань. находится в железах и специализируется на экзокринной или эндокринной секреция.
«Переходный» описывает специализированный тип эпителия, выстилающего мочевыводящие пути.
НАЧАЛО СТРАНИЦЫ
ВИДЫ ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ ТКАНЕЙ
Наиболее распространенные типы эпителиальной ткани обычно связаны с особые функции и места.
Многослойный плоский эпителий состоит из уплощенных (плоских) клеток на поверхности, покрывающей несколько слоев ячеек, которые обычно более кубовидные к основанию эпителия.
Многослойный плоский эпителий обычно защитный . В несколько слоев слишком толсты для эффективной транспортировки материалов (ни секреторный или абсорбционный). Самый внутренний слой постоянно производит клетки (через митоз), чтобы заменить те, которые были потеряны с внешней поверхности.
Наружные слои могут быть ороговевшие (мертвые и затвердевшие) на сухих поверхностях, например на коже.Кератинизация обеспечивает дополнительную защиту против истирания и высыхания.
Как вариант, наружные слои может быть некератинизированным на влажных слизистых поверхностях, таких как роговица глаза или слизистой оболочки верхнего отдела желудочно-кишечного тракта (например, щеки и пищевода).

Простой столбчатый эпителий состоит из одного слоя высокого (столбчатого ячеек).
Простой столбчатый эпителий обычно участвует в активной секреции и / или абсорбция материала через слой отдельных клеток, или (если реснитчатый) в движении по поверхности. Простой столбчатый эпителий выстилает пищеварительный тракт и женский репродуктивный тракт (а также многие другие поверхностей).

© Голубая гистология
Как много слоев ячеек появляется в секции зависит от угла между плоскость сечения и поверхность эпителия.Единая поверхность обычно не выстлан несколькими типами эпителия, поэтому количество слои эпителиальных клеток обычно представляют собой наименьшее количество слоев видны в любом месте на поверхности, выстланной эпителием.
Псевдостратифицированный столбчатый эпителий выглядит многослойным, обычно с ядрами, расположенными по крайней мере на двух более или менее различных уровнях.Но фактически каждая клетка покоится на базальной мембране, поэтому технически эпителий «просто», несмотря на внешность.
Псевдостратифицированный столбчатый эпителий характерен для дыхательных путей. тракта и протоков в мужской репродуктивной система.
Кубовидный эпителий состоит из квадратных (кубовидных) клеток на поверхности. Если стратифицированные, более глубокие слои обычно также кубовидные.
Кубовидный эпителий обычно встречается в железистых воздуховоды. Кубовидные эпителиальные клетки могут быть активными (перекачивающий материал внутрь или из просвета) или пассивным, в зависимости от местоположения и клеточной специализации. Маленькие протоки обычно имеют простой кубовидный эпителий . Больше протоки могут иметь многослойный кубический эпителий.

Простой плоский эпителий состоит из одного очень тонкого сплющенного слоя. (плоскоклеточные) клетки.
Простой плоский эпителий может располагаться в местах быстрой диффузии, такие как слизистая оболочка легочных альвеол, слизистая оболочка кровеносных сосудов (называется эндотелием , ), и на сайтах, где очень мало активности, например, в Bowman’s капсула в почках и выстилка основных полостей тела (называемая мезотелием , ).

Переходный эпителий , также называемый уротелием , представляет собой стратифицированный эпителий, выстилающий растяжимые стенки мочевыводящих путей тракт.Название «переходный» происходит от способность при растяжении менять форму от кубовидной до плоской.

Эндотелий и мезотелий — специальные названия, данные облицовка определенных внутренних поверхностей.
Вся кровеносная система (сердце, артерии, вены, капилляры, синусоиды и лимфатические сосуды) выстланы с помощью простого плоского эпителия, который называется эндотелием .(Внутренняя оболочка роговицы также называется «эндотелием».)
Основные полости тела (перитонеальная, плевральная, перикардиальная) выстланы мезодермальным простым плоским эпителием, который называется мезотелий .

Железистый эпителий специализируется на секреции Железистый эпителий образует более или менее сложные инвагинации эпителиальной ткани, которые залегают глубоко на поверхности эпителия, выстилающего очевидные внешние и внутренние тела поверхности.
Железистый эпителий можно дифференцировать на секреторных единицы (которые могут быть специализированными для различных продуктов) и воздуховода (которые обычно появляются менее специализированный, хотя протоки могут активно реабсорбировать воду и таким образом концентрируют секреторный продукт).
Хотя большие экзокринные железы, такие как печень и поджелудочная железа может казаться твердым, каждая секреторная клетка имеет апикальную поверхность, открытую для просвет.Это просветное пространство, в свою очередь, через каналы выходит наружу. тела.
Для получения дополнительной информации о сальниках нажмите здесь .
НАЧАЛО СТРАНИЦЫ
ЗАМЕНА ЭПИТЕЛИАЛЬНОЙ ТКАНИ
Определенный эпителий, особенно эпидермис и кишечный эпителий, постоянно переработаны, при этом новые клетки создаются митотической активностью, а старые клетки отшелушиваются (с поверхности эпидермиса или кончики ворсинок кишечника).Много дополнительные эпителиальные клетки (не только кожи и кишечника) имеют способность реагировать на раздражитель травмы митотической активностью и клеткой миграция, чтобы восстановить ткань после повреждения. Это дает большинству эпителий — «автоматическая» способность эффективно бороться с травмами, заменяя утраченная ткань с новым ростом неповрежденных краев.
НАЧАЛО СТРАНИЦЫ
ПАТОЛОГИЯ ЭПИТЕЛИАЛЬНОЙ ТКАНИ
Поверхностное расположение многих эпителиальных тканей подвергает их воздействию различных повреждений, начиная от механических повреждений (порезы, царапины) и до активного проникновения (комары, паразиты, подкожные клетки) к бактериальным и грибковым атакам и отравлениям токсичными химикатами.
При простых чистых ранах кожи, одна из самых ранних исцеления достижений может быть пролиферация и распространение эпителиального кератиноциты, восстанавливающие непрерывность эпидермиса всего за 24 часа. Глубокие (третья степень) ожога настолько серьезны в основном потому, что они разрушить множество волосяных фолликулов и потовых желез, которые проникают глубоко в дермы и служат эффективными источниками возобновления роста эпителия после поверхностная травма.
Важность регенерации эпителиальных клеток огромна. проиллюстрировано выздоровлением от холеры . Токсин от холеры вибрион убивает эпителий кишечника. Как следствие потеря телесной жидкости со стороны непокрытой слизистой оболочки приводит к обильному поносу, массивное обезвоживание и смерть в течение нескольких дней. Однако если пациенты можно поддерживать гидратацию в течение этих нескольких дней, замена эпителия стеблем деление клеток восстановит нормальную функцию.
Когда стимулируется способность эпителиальных клеток делиться неправильно, это может привести к образованию опухоли . Клетки в эпителиальных опухолях часто сохраняют свой основной эпителиальный характер, оставаясь прикреплены друг к другу и дифференцируются, образуя слоистые структуры. Пока неопластические клетки уважают базальную мембрану, опухоль останется локализованной.Но как только клетки прорываются через эту границу они могут попасть в кровоток и дать метастазы.
Название карцинома применяется к любому раку (злокачественному новообразование) эпителиального происхождения; аденокарцинома называет рак железистое происхождение. (Раки мезенхимального происхождения называются саркомами , ).
НАЧАЛО СТРАНИЦЫ
Комментарии и вопросы: dgking @ siu.edu
SIUC / Школа of Medicine / Anatomy / David Король
http://www.siumed.edu/~dking2/intro/epith.htm
Последнее обновление: 13 апреля 2010 г. / dgk
Многослойный эпителий: характеристики, функции, типы
Некератинизированный
Важно понимать, что разница между «некератинизированным» и «ороговевшим» многослойным плоским эпителием (SSE) заключается не в отсутствии или наличии кератина соответственно.Вместо этого различие заключается в количестве ороговевших клеток, присутствующих внутри эпителия, потому что оба типа действительно содержат этот тип волокнистого белка.
Некератинизированный SSE состоит из переменного числа слоев. Клетки в более глубоком, базальном слое обычно кажутся кубовидными с прозрачной цитоплазмой из-за содержания в них гликогена. Клетки в поверхностном слое плоские или плоские. Базальный слой прикреплен к базальной мембране , листу белков внеклеточного матрикса.Он также содержит стволовых клеток , которые имеют решающее значение в процессе самообновления. Стволовые клетки непрерывно делятся внутри базального слоя и мигрируют к апикальному слою. Они заменяют старые клетки в этом слое, которые, в свою очередь, впоследствии отслаиваются в виде безъядерных плоских клеток.
Некератинизированный эпителий обычно имеет слизистую оболочку, которая служит дополнительным защитным и смазывающим слоем эпителия. Его можно увидеть в некоторых частях ротовой полости, глотке, пищеводе, дистальных отделах мочеточников, влагалище и наружных женских гениталиях.Некератинизированный эпителий действительно содержит некоторые ороговевшие клетки, однако количество отложений кератина будет варьироваться в зависимости от уровня высыхания и истирания, которому он может подвергаться. Например, у людей с хроническим курением или употреблением алкоголя в анамнезе эпителий ротоглотки и верхних отделов пищеварительного тракта может стать атипично ороговевшим. Кроме того, сжатие или скрежетание зубами о некератинизированный эпителий слизистой оболочки щеки может привести к образованию мозолистой ткани.
Поскольку количество кератина в этом подклассе многослойного эпителия довольно низкое, клетки плоской формы сохраняют свои нормальные характерные ядра и метаболические функции.
Кератинизированный
Кератинизированный многослойный плоский эпителий важен для тканей, подвергающихся регулярному физическому истиранию, а также из-за возможности высыхания (высыхания) и потери воды. Ороговевший эпителий состоит из многочисленных слоев мертвых плоских клеток, которые специально структурированы для обеспечения водонепроницаемости и уменьшения испарения из подлежащих тканей.Поэтому они составляют важную часть эпидермиса или внешней кожи. Они также встречаются в определенных областях ротовой полости (например, твердое небо, спинка языка), где прием пищи, речь и дыхание могут привести к значительной потере воды. Кератинизированные клетки чаще всего идентифицируют по их безъядерному виду.
Кожа
В то время как некератинизированные SSE содержат относительно небольшое количество кератина, ороговевшие подклассы полны им.Лучшим примером ороговевшего SSE является эпидермис кожи. Он состоит из четырех отдельных слоев тонкой кожи или пяти слоев толстой кожи. Их называют, начиная с самого глубокого:
базальный слой
шиповидный слой
зернистый слой
stratum lucidum (характерно для толстой кожи)
роговой слой
Базовый слой
Базальный слой (базальный слой) состоит из стволовых клеток, которые непрерывно делятся путем митоза с образованием кератиноцитов.Эти базальных кератиноцитов имеют небольшое количество базофильной цитоплазмы, плотно упакованные ядра и кубовидную или низко столбчатую форму. Они расположены в однослойных и содержат сильно нерегулярные и складчатые базальные поверхности с большим количеством гемидесмосом , которые отвечают за прикрепление базального слоя к lamina lucida базальной мембраны.
Базальный слой также содержит разбросанные меланоцитов .Эти клетки содержат особые гранулы, называемые меланосомами , которые отвечают за производство предшественника пигмента меланина . Этот пигмент придает коже характерный цвет и защищает от ультрафиолета. При обычном окрашивании H&E меланоциты имеют округлую форму с прозрачной цитоплазмой. Однако при более подробных исследованиях становится ясно, что меланоциты содержат некоторые специфические цитоплазматических отростков , которые проходят между кератиноцитами внутри шиповидного слоя.Эти процессы используются для переноса меланосом в кератиноциты, которые в конечном итоге располагаются как крышка над ядрами.
Шиповидный слой
Шиповатый слой (шиповатый слой) состоит из кератиноцитов, которые мигрировали из базального слоя, расположенного ниже. Шиповидный слой на самом деле многослойный , а не один дискретный и однослойный. Кератиноциты также синтезируют цитокератина (промежуточные филаменты), которые впоследствии агрегируют в тонофибриллы .Поверхность этих клеток содержит десмосом , которые образуют межклеточные соединения. В этом слое кератиноциты имеют форму многогранника, имеют округло-овальные ядра, выступающие ядрышки и цитоплазмы. Они также синтезируют цитокератина (промежуточные филаменты), которые впоследствии агрегированы в тонофибриллы .
Stratum spinosum (гистологический препарат)
Stratum granulosum
Продолжая миграцию кератиноцитов, они попадают в гранулированный слой (зернистый слой).По мере созревания клетки синтезируют гранул кератогиалина неправильной формы (плотно базофильных), которые содержат различные белки, такие как инволюкрин, лорикрин и филаггрин. Эти типы белков взаимодействуют с ранее продуцированными тонофибриллами, в результате чего образуются сшитые промежуточные филаменты, называемые кератином .
Кератиноциты также образуют пластинчатых тел , которые представляют собой гранулы трубчатой или яйцевидной формы, которые собираются комплексом Гольджи.Фактически, эти тельца представляют собой гетерогенные смеси или сборки липидов-носителей, ферментов, обрабатывающих липиды, белков и протеаз. Они могут быть связаны с мембраной и, следовательно, покрывать мембрану клетки или секретироваться во внеклеточное пространство. Их содержимое позволяет пластинчатым телам образовывать эпидермальный водный барьер , который является гидрофобным. Этот общий процесс называется ороговение (ороговение). Это считается особым типом апоптоза, потому что типичная фрагментация клеток заменяется накоплением кератина.В эпидермисе кератинизация происходит постоянно. Однако его скорость может быть вызвана чрезмерным истиранием . Некоторые примеры включают неправильно подогнанные зубы в полости рта (некератинизированный SSE) или высокий уровень трения кожи (ороговевший SSE), приводящий к мозолям. В целом, высокое количество кератина делает эпидермис чрезвычайно устойчивым к постоянному механическому истиранию.
Светлый слой
Просветленный слой проявляется только в толстой коже , обеспечивая защиту от повышенного трения. Этот слой содержит видимые эозинофильных клеток , но в целом этот слой очень преломлен и плохо окрашивается.Клетки содержат большое количество кератина , следовательно, ядро и другие органеллы имеют нарушенную морфологию.
Stratum lucidum (гистологическое слайд)
Роговой слой
Роговой слой — это самый верхний, неживой клеточный слой эпидермиса, состоящий из терминально дифференцированных кератиноцитов . Они заполнены кератиновыми промежуточными филаментами, что придает им более неправильную и плоскую форму, чем обычно.Кроме того, они довольно тонкие, безъядерные и не имеют цитоплазматических органелл, следовательно, метаболически неактивны.
Их плазматическая мембрана также утолщена, а их pH колеблется от 4,5 до 6. На этой стадии они известны как кератиновых чешуек . Вместе они образуют узор, называемый ортокератоз , который является нормальным проявлением плоских клеток рогового слоя, которые, когда вместе, образуют узор плетения корзины. Чешуйки также покрыты внеклеточным слоем липидов, что позволяет им отталкивать воду и превращать эпидермис и эффективный водный барьер в .В этом слое процесс десквамации происходит регулярно. Он включает отшелушивание и потерю чешуек из-за деградации их межклеточных десмосом.
Глава 4 — Примечания
Глава 4 — Примечания
Гистология: исследование салфетки
1. Определение
ткань представляет собой группу аналогичных клеток с
межклеточный материал, которые вместе выполняют определенные функция.
Четыре основные ткани и зародышевый листок производная
1. Эпителиальная ткань: эктодерма, энтодерма, мезодерма
2. Соединительная ткань: мезодерма
3. Мышечная ткань: мезодерма
4. Нервная ткань: эктодерма
Эпителиальный Ткань
2.Характеристики
Функция — защита, поглощение, выделение
Существуют в листах клеток (мембран)
Нет кровоснабжения
Содержат нижнюю базальную мембрану
— прикрепляет эпителиальную ткань к соединительная ткань ниже
— состоит из соединительной ткани волокна и
межклеточный вещество
Типы эпителиальных клеток
— Squamous — плоские неправильные клетки
— столбчатый — столбчатый с овалом ядро в основании клетки
— кубовидная — относительно квадратная; центральное ядро
Метод классификации эпителиальной ткани
— по типу ячейки
— по количеству ячеек
простой — однослойный
стратифицированный — несколько слоев ячеек
Эпителиальный ткань онлайн сравнение
3. Типы эпителиальной ткани
Простой плоский эпителий
ᙎ 矵 ݈ᙪ 矵  «/>
Структура — однослойная плоские, плоскоклеточные клетки
Функция — плоская клетки подчеркивают способность поглощать
Расположение — воздух мешок (альвеолы) легких , стенки капилляров,
покрытие органов, часть почек, фильтрующая кровь
Простой кубовидный эпителий
Конструкция — однослойная кубовидная ячейка
Функция — всасывание, секреция
Расположение — почечных канальцев , линии роговицы и хрусталика глаза,
Щитовидная железа
Простой столбчатый эпителий

Структура — однослойная столбчатая ячейки
— может содержать следующие специализированные структуры
а.Бокаловидные клетки — специализируются на секреции слизи
б. Микроворсинки с перпендикулярными выступами для
абсорбция
c. Реснички дыхательных путей
Функция — защита, секреция, абсорбция
Расположение — слизистая оболочка пищеварительного тракта, галл. мочевой пузырь и часть
маточных труб и дыхательных путей
Кератинизированный многослойный чешуйчатый эпителий
Структура — несколько слоев по три эпителиальная клетка
типы, поверхностные клетки, обезвоживание, слияние и
заполнить кератином, желтым роговым материалом
— базальный слой подвергается митозу
Функция — защита живых клеток ниже
— первая линия обороны
Местоположение — поверхности, постоянно подвергающиеся воздействию воздуха; кожа
Неороговевший слоистый плоскоклеточный эпителий
Структура — многослойная из трех эпителиальная клетка
типы; содержит слизистые железы
Функция — защита от истирания
Расположение — слизистая рта, пищевода , влагалище
Псевдостратифицированный столбчатый эпителий
Структура — один слой столбчатых ячеек с
появление нескольких слоев
— может содержать бокаловидные клетки и реснички
Функция — защита, улавливание частиц пыли
Расположение — выстилка трахеи , мужской репродуктивный
протоки, протоки некоторых желез
Переходный эпителий
Структура — все 3 типа ячеек с закругление внешнего слоя
Функция — допуск на растяжение (растяжение)
Расположение — облицовка мочевыводящей мочевой пузырь и мочеточники
Железистый эпителий
Определение — специализированная группа эпителиальные клетки, которые функционируют в секреции
Формирование желез
— эпителиальные клетки врастают вниз в поддерживающую ткань
— клетки пролиферируют и дифференцируются
— эндокринная сальники
— клетки, отделяющиеся от эпителия
— бесканальный
— выделения попадают в кровоток
— экзокринных желез
— клетки, сохраняют связь с эпителиальной поверхностью
— воздуховод подарок
— секреция высвобождается на поверхность эпителия
-виды экзокринные железы
1.Галокрин — клетка умирает и высвобождает содержимое
— сальная железа
2. Мерокрин — секреция выделяется без какого-либо повреждения ячейка
— потовая железа, поджелудочная железа, слюна
3. Апокринный — секреция отщепляется от клетки
. — молочная железа
Гистология интернет сайты
Соединительная ткань
4.Характеристики
Функция — опора и переплет
Клетки разбросаны по волокнам и матрица
Сосудистые
Возникает из эмбриональной мезенхимы
Матрица варьируется от жидкой до твердой, удерживает волокна и клетки
на месте при определении функции ткани
Волокна состоят из трех белков
Типы волокон
а.Коллагеновый — содержит белок коллаген,
— волокна прочные и гибкие
б. Ретикулярный волокна — тонкие ветвящиеся волокна формы
несущий каркас
c. Эластичный волокна — белок эластин, волокна
прочность и эластичность
Типы клеток соединительной ткани
а.Фибробласт — производит волокна & матрица
— самый многочисленный
— участвует в ремонте и росте
б. Фиброциты — зрелые фибробласт
— техническое обслуживание
c. Макрофаги — защита, фагоцитоз
d.Плазма клетки — источник циркулирующих антител
е. Тучная клетка — высвобождает гепарин, антикоагулянт
— высвобождает гистамин, расширяет мелкие кровеносные сосуды
f. Жировая клетка — сохраняет триглицериды
— перстень-печатка
5. Типы соединительной ткани
Ареолярная соединительная ткань (ареолярная)
Структура — коллагеновая и эластичные волокна
— все 6 типов клеток соединительной ткани
— жидкая матрица содержит гиалуроновая кислота
который способствует распространению
Функция — покрывает органы
— удерживает кровеносные сосуды и нервы на месте
— широко распространено
— питательная роль
— вторая линия обороны
Расположение — слизистые оболочки
— между тканями органов тела
— с жировой тканью образует подкожный слой
Плотная соединительная ткань
Структура — коллагеновые волокна преобладать
— клетки фибробласты и макрофаги
— плотная матрица
Функция — обеспечивает прочность
Расположение — волокна расположены в параллельные пучки на прочность
— сухожилия (прикрепляет мышцу к кости)
— связки (прикрепляют кости к суставам)
— волокна неправильной формы для растягивающихся апоневрозов (фасций)
и капсулы органов
Эластичная соединительная ткань
Конструкция — эластичная без разветвления волокна, немного фибробластов
Функция — позволяет расширение и отдача
Расположение — легкие, трахея, артерии, аорта
Ретикулярная соединительная ткань
Структура — преимущественно сетчатая волокна, тонкая матрица
Функция — удерживает ячейки свободные органы вместе
Расположение — печень, селезенка, , кость кабачок
Жировая соединительная ткань
Структура — коллагеновая и эластичная волокна
— все шесть клеток соединительной ткани
— фибробласты специализируются на жировых клетках
(центральная жировая вакуоль тонкая цитоплазма)
— связанные с ареолярной соединительной тканью
Функция — резерв питания для энергия
— предотвращает потерю тепла телом
Расположение — около большинства органов
— под кожу
— костный мозг длинных костей
Хрящ
Общие характеристики
1.клетки хондроциты
2. матрица полутвердая, содержащая хондроитин
3. лакуна — депрессия в матрице в котором находятся хондроциты
4. надхрящница — соединительная ткань мембрана вокруг хряща
5. нет кровоснабжения
Типы
Гиалиновый хрящ
Структура — невидимая мелочь коллагеновые волокна
— по два хондроцита в каждой лакуне
— густое студенистое основное вещество
Функция — действует как модель для эмбриональная кость
формирование, предотвращает повреждение тканей
от трения.Придает форму носу
и дыхательные пути
Расположение — закрытие концов костей в суставах
— кончик носа
— между ребром и грудиной (реберная)
— эпифизарная пластина

Фиброхрящ
Структура — коллагеновые волокна расположены параллельно пучками
— хондроциты зажаты между пучками
Функция — обеспечивает прочность
Расположение — межпозвонковое диски лобкового симфиза
Хрящ эластичный
Структура — много эластичных волокон
Функция — позволяет гибку вернуться к первоначальной форме
Расположение — наружное ухо, гортань и евстахиевы трубы
Костная ткань
Общие характеристики
— органический материя — 35% (клетки и волокна)
— неорганический материал — 65% (матрица и соли кальция)
Типы костных клеток
1.остеоциты — поддержание межклеточного материала (матрица)
2. остеобласты — клетки, образующие периферическую кость
3. остеокласты — внутренние, активно разрушающие костный матрикс
Классификация кости по в структуру

1. Компактный кость
— расположены в концентрические кольца, называемые гаверсовыми системами
— обеспечивает прочность
— внешний цельный
— Гаверсова система состоит из: ламели — концентрическое кольцо матрицы
лакуна — отверстия между ламелями для остеоцитов
остеоциты — зрелая костная клетка
Гаверсов канал — в центре ламели; дома суда
Canaliculi — лучистые каналы между лакунами
и Гаверсов канал для питательных веществ и отходов
Канал Фолькмана — поперечные каналы от гаверсовского канала
на внешнюю поверхность, содержащую кровеносные сосуды и нервы
2. Губчатая кость
— неправильная работа костной решетки, называемая трабекулой
— пустоты, заполненные красным костным мозгом
— остеоциты в кальциевой матрице
Лаборатория соединительной ткани
Гистология, эпителиальные клетки — StatPearls
Введение
Эпителиальные клетки составляют первичные ткани по всему телу.Есть много расположений эпителиальных клеток, таких как плоскоклеточный, кубовидный и столбчатый, которые организованы как простые, стратифицированные, псевдостратифицированные и переходные. Эпителиальные клетки образуются из эктодермы, мезодермы и энтодермы, что объясняет, почему эпителий выстилает полости тела и покрывает большую часть тела и поверхностей органов. Поскольку эпителиальные клетки распространены по всему телу, их функция изменяется в зависимости от их местоположения. Например, эпителиальные клетки кожи обеспечивают защиту, тогда как в кишечнике они обладают секреторными и абсорбирующими свойствами.В этой статье делается попытка объяснить анатомические характеристики эпителиальных клеток и их функции, а также описать особенности, которые проявляются при гистологическом окрашивании.
Структура
Эпителиальные клетки обладают структурной полярностью, которая вызывает три различных региона или домена (апикальный, базальный и латеральный). Апикальный домен обращен к просвету органа или внешней среде. Эта область часто содержит структуру, которая влияет на функции клеток, такие как микроворсинки, реснички и стереоцилии.Микроворсинки представляют собой пальцевидные выступы, которые имеют ядро из поперечно сшитых актиновых филаментов, прикрепленных к терминальной перепонке, параллельной апикальной поверхности. Реснички представляют собой подвижные выступы клеточной поверхности, состоящие из двух центральных микротрубочек, окруженных девятью дублетами микротрубочек. Наконец, стереоцилии представляют собой пальцевидные выступы, поддерживаемые актиновыми филаментами. Базальный домен связан с базальной пластинкой гемидесмосомами, которые соединяются с промежуточными филаментами. Базальная пластинка отделяет соединительную ткань от эпителия.Боковой домен соединяет соседние соты и обеспечивает связь между сотами. Существует множество соединительных комплексов, соединяющих соседние клетки. Десмосомы представляют собой закрепляющие / прилипающие соединения, которые служат для плотного соединения клеток вместе путем интеграции со структурами цитоскелета. Плотные соединения — это закупоривающие соединения, которые регулируют движение жидкости и растворенных веществ. Щелевые соединения представляют собой сообщающиеся соединения, обнаруженные по всему латеральному домену, создают каналы, которые позволяют небольшим молекулам и ионам проходить между соседними клетками.[1]
Эпителиальные клетки организованы в соответствии с их формой и количеством слоев. Простые эпителиальные клетки содержат один слой, тогда как стратифицированные клетки содержат два или более слоев. Псевдостратифицированные эпителиальные клетки содержат только один слой клеток, но клетки имеют разный размер, поэтому клетки кажутся расслоенными или слоистыми. Что касается формы эпителиальных клеток, существует три основных формы: плоскоклеточный, кубовидный и столбчатый. Плоские клетки представляют собой плоские листовые клетки, кубические клетки имеют форму куба с одинаковой шириной, высотой и глубиной, а столбчатые клетки выше своей ширины, что делает их прямоугольными.[2] [3] [1] [4]
Функция
Эпителиальные клетки расположены по всему телу и выполняют множество различных функций в зависимости от морфологии и местоположения. Структуры апикального домена существенно влияют на функцию. Микроворсинки участвуют в транспортировке и абсорбции жидкости. Количество микроворсинок коррелирует с абсорбционными свойствами клетки. Реснички транспортируют вещества по поверхности эпителиальных клеток. Стереоцилии необходимы для слуха и равновесия.
Простой плоский эпителий выстилает кровеносные сосуды (эндотелий) или полости тела (мезотелий) и способствует диффузии молекул, как при газообмене.Простые кубовидные клетки выполняют секреторную функцию и имеют тенденцию образовывать выстилку протоков. Простые столбчатые клетки встречаются по всему кишечнику и могут выполнять абсорбционную или секреторную функцию.
Некоторые стратифицированные формы этих клеток имеют сходные функции. Например, многослойные кубовидные клетки обнаруживаются в экзокринных протоках и все еще выполняют секреторную функцию. Многослойные столбчатые клетки присутствуют в больших экзокринных железах. Многослойный плоский эпителий не обеспечивает такой большой диффузии питательных веществ, как простой плоский, потому что питательные вещества должны проходить через многие слои, но слои служат для защиты.Есть также две другие категории эпителия: псевдостратифицированные столбчатые и переходные (уроэпителий) эпителиальные клетки. Псевдостратифицированный эпителий часто реснитчатый, что помогает транспортировать содержимое просвета. Клетки переходного эпителия присутствуют в растяжимых органах. [5] [4] [6]
Препарат ткани
Исследование эпителиальных клеток возможно с помощью биопсии. Как правило, после сбора образца его фиксируют в формалине, заливают в среду для заливки, такую как парафин, делают срезы и окрашивают.[7]
Гистохимия и цитохимия
Эпителиальные клетки имеют специализированный цитоскелет, состоящий из микротрубочек, актиновых филаментов и промежуточных филаментов. Промежуточные филаменты обеспечивают структурную устойчивость цитоскелета и проявляют тканеспецифическую экспрессию, в отличие от микротрубочек и актиновых филаментов. Эти промежуточные филаменты являются полезной мишенью для методов гистохимического окрашивания.
Есть пять основных групп промежуточных волокон. Глиальные нити находятся в астроцитах, нейрофиламенты в нервах, десминовые нити в мышцах, виментиновые нити в мезенхиме и кератин, который встречается в эпителиальных клетках.
Кератин можно использовать не только для определения ткани как эпителиальных клеток, но и для различения типов эпителиальных клеток. Например, кератин 3 находится в эпителии роговицы, тогда как кератин 20 присутствует в клетках Меркла и зонтичных клетках уротелия. Эти кератины имеют решающее значение для эпителиальных клеток, и мутации кератина или потеря кератина могут вызывать или предрасполагать человека ко многим заболеваниям. [8] [9]
Световая микроскопия
Световая микроскопия (LM) обычно используется для визуализации окрашенных эпителиальных клеток.LM можно использовать для определения морфологии эпителия, присутствующего в образце ткани. Столбчатые эпителиальные клетки имеют тенденцию быть прямоугольными, кубовидные клетки кажутся квадратными, а плоскоклеточные клетки — длинными и плоскими. Понимание внешнего вида нормальных, здоровых эпителиальных клеток позволяет определить наличие патологии в образце ткани.
Электронная микроскопия
Электронная микроскопия (ЭМ) — это форма микроскопии, которая позволяет использовать большее увеличение, чем световая микроскопия (LM).ЭМ позволяет визуализировать многие ультраструктурные особенности, такие как плотные соединения, спаечные соединения, десмосомы, гемидесмосомы и щелевые соединения, а также базальную пластинку, которая отделяет эпителиальные клетки от соединительной ткани. [10] [11]
Клиническая значимость
Одной из самых серьезных проблем эпителиальных клеток является возможность развития злокачественных новообразований в виде аденокарциномы или папиллярной карциномы. Некоторые из распространенных аденокарцином, которые имеют высокий уровень заболеваемости и смертности, — это рак легких, простаты, толстой кишки и груди.[12]
Другой клинической проблемой, связанной с эпителиальными клетками, является метаплазия. Метаплазия — это когда один тип клеток преобразуется в другой из-за стрессоров или изменений в окружающей среде. Эта реакция может быть физиологической или патологической. Патологическая метаплазия с большей вероятностью является диспластической, которая может перейти в злокачественную. Один относительно распространенный пример патологической метаплазии — пищевод Барретта. Пищевод обычно выстлан плоским эпителием. Когда пациенты страдают неконтролируемой гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью (ГЭРБ), кислота из желудка превращает плоские клетки пищевода в столбчатые клетки, продуцирующие муцин.Колончатые клетки, продуцирующие муцин, лучше приспособлены к стрессу желудочной кислоты, предотвращая эрозию пищевода. Если ГЭРБ получает надлежащее лечение, столбчатые клетки могут превратиться в плоскоклеточные; однако, если фактор стресса не лечить, метаплазия может прогрессировать до дисплазии, которая может стать злокачественной [13].
Помимо рака и метаплазии, в различных органах могут возникать другие эпителиальные нарушения. В кишечнике целиакия и некоторые бактериальные инфекции могут повреждать микроворсинки эпителиальных клеток, выстилающих кишечник.В легких недоношенных детей кубовидные клетки в альвеолах (пневмоциты типа II) не полностью развиты, и сурфактант не вырабатывается, что затрудняет дыхание ребенка. В коже буллезный пемфигоид, аутоиммунное субэпидермальное образование пузырей на коже, по существу делает гемидесмосомы неэффективными. Штаммы вируса папилломы человека 1-4 могут вызывать появление бородавок на плоских клетках эпидермиса. Этот вирус вызывает разрастание эпителиальной ткани на сосочке соединительной ткани.Этот широкий спектр заболеваний делает понимание эпителиальных клеток клинически важным. [14]
Дополнительное образование / Контрольные вопросы
Ссылки
1.
Гарсиа М.А., Нельсон В.Дж., Чавес Н. Соединения ячеек-ячеек организуют структурные и сигнальные сети. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2 апреля 2018 г .; 10 (4) [Бесплатная статья PMC: PMC5773398] [PubMed: 28600395]
2.
Бартл Э.И., Рао Т.К., Урнер Т.М., Маттейсес А.Л. Преодоление разрыва: микроскопия соединений эпителиальных клеток со сверхвысоким разрешением.Тканевые барьеры. 02 января 2018; 6 (1): e1404189. [Бесплатная статья PMC: PMC5823550] [PubMed: 2
22]
3.
Икенучи Дж. Роли мембранных липидов в организации эпителиальных клеток: старые и новые проблемы. Тканевые барьеры. 2018; 6 (2): 1-8. [Бесплатная статья PMC: PMC6179127] [PubMed: 30156967]
4.
Ланге К. Фундаментальная роль микроворсинок в основных функциях дифференцированных клеток: Схема универсальной системы регуляции и передачи сигналов на периферии клетки.J. Cell Physiol. 2011 Апрель; 226 (4): 896-927. [PubMed: 20607764]
5.
Шашикант Н., Ерува С., Онг МЛДМ, Оденвальд М.А., Павлюк Р., Тернер мл. Эпителиальная организация: кишечник и за его пределами. Compr Physiol. 2017 Сентябрь 12; 7 (4): 1497-1518. [PubMed: 284]
6.
Йи М., Гелейн Р., Мариани Т.Дж., Лоуренс Б.П., О’Рейли, Массачусетс. Кислородная среда при рождении определяет популяцию альвеолярных эпителиальных стволовых клеток во взрослом легком. Стволовые клетки. 2016 Май; 34 (5): 1396-406. [Бесплатная статья PMC: PMC4860080] [PubMed: 268
]
7.
Фитиль MR. Окрашивание гематоксилином и эозином при анатомической патологии — часто игнорируемое направление контроля качества в лаборатории. Semin Diagn Pathol. 2019 сентябрь; 36 (5): 303-311. [PubMed: 31230963]
8.
Hudson DL. Кератины как маркеры эпителиальных клеток. Методы Мол биол. 2002; 188: 157-67. [PubMed: 11987540]
9.
Салас П.Дж., Фортеза Р., Машукова А. Множественные роли промежуточных филаментов кератина в регуляции функции эпителиального барьера и апико-базальной полярности.Тканевые барьеры. 2016 июль-сентябрь; 4 (3): e1178368. [Бесплатная статья PMC: PMC49
] [PubMed: 27583190]
10.
Van Itallie CM, Anderson JM. Архитектура плотных контактов и принципы молекулярного состава. Semin Cell Dev Biol. 2014 декабрь; 36: 157-65. [Бесплатная статья PMC: PMC4254347] [PubMed: 25171873]
11.
Юрченко П.Д., Паттон Б.Л. Онтогенетические и патогенетические механизмы сборки базальной мембраны. Curr Pharm Des. 2009; 15 (12): 1277-94. [Бесплатная статья PMC: PMC2978668] [PubMed: 168]
12.
Торре Л.А., Брей Ф., Сигель Р.Л., Ферли Дж., Лорте-Тьелент Дж., Джемаль А. Глобальная статистика рака, 2012. CA Cancer J Clin. 2015 Март; 65 (2): 87-108. [PubMed: 25651787]
13.
Элури С., Шахин, штат Нью-Джерси. Пищевод Барретта: диагностика и лечение. Gastrointest Endosc. 2017 Май; 85 (5): 889-903. [Бесплатная статья PMC: PMC53] [PubMed: 28109913]
14.
Розенбах М., Ванат К.А., Линм К. Буллезный пемфигоид. JAMA Dermatol. 2013 Март; 149 (3): 382. [PubMed: 23553008]
Эпителиальная ткань (эпителий) — определение, типы и функции
Определение эпителиальной ткани
Эпителиальные ткани — это тонкие ткани, покрывающие все открытые поверхности тела.Они образуют внешнюю кожу, внутреннюю оболочку рта, пищеварительный тракт, секреторные железы, слизистую оболочку полых частей каждого органа, такого как сердце, легкие, глаза, уши, мочеполовой тракт, а также желудочковую систему головной мозг и центральные каналы спинного мозга.
Клетки, составляющие эпителий, часто тесно связаны друг с другом посредством специализированных структур, называемых плотными контактами. Они также свободны от кровеносных сосудов и нервов и поддерживаются соединительной тканью, называемой базальной мембраной.У них есть полярность с отчетливым базальным доменом, обращенным к базальной мембране, и другой апикальной поверхностью, обращенной к просвету органа или внешней среде.
Функции эпителиальной ткани
Эпителиальная ткань выполняет ряд функций, в том числе защиту от истирания, радиационного поражения, химического стресса и вторжения патогенов. Один орган может иметь разные типы эпителиальной ткани в зависимости от веществ, воздействию которых подвергаются разные поверхности. Защитная ткань имеет тенденцию быть толще, состоит из нескольких слоев клеток и часто имеет включения, такие как кератин, для обеспечения механической прочности и сопротивления.Кожа большинства млекопитающих содержит слои толстых ороговевших мертвых эпителиальных клеток, защищающих их от потери воды и других стрессов. Точно так же пищевод также подвергается воздействию широкого спектра различных структур, уровней pH и химического состава от еды и напитков. Следовательно, он также содержит защитный эпителий. Однако из-за своего участия в пищеварительном процессе он остается некератинизированным и выделяет слизь, чтобы облегчить прохождение пищи.
С другой стороны, эпителиальная ткань может участвовать в абсорбции, секреции и перемещении веществ.Эти эпителии обычно тонкие, содержат реснички или микроворсинки и часто состоят из одного слоя клеток. За исключением рта и пищевода, остальная часть пищеварительного тракта, состоящая из желудка, тонкого и толстого кишечника, покрыта такими тонкими эпителиями. Эти клетки секретируют ферменты и играют важную роль в избирательном усвоении переваренной пищи. Тонкий кишечник особенно известен наличием микроворсинок на эпителии, которые увеличивают площадь поверхности для абсорбции.Эпителии в бронхиолах легких содержат реснички, которые перемещают слизь и улучшают иммунную функцию. Подобные мерцательные эпителии в фаллопиевых трубах перемещают яйцеклетку из яичников в матку.
Некоторые ткани, такие как переходный эпителий, имеют особую структуру, которая позволяет им растягиваться и увеличивать объем органа. Переходный эпителий выстилает мочевой пузырь, а также мочеточники и уретру. Небольшое количество этих клеток обнаруживается в моче как часть нормального отшелушивания мертвых клеток.Однако присутствие большого количества клеток переходного эпителия или эпителиальных клеток в почках указывает на инфекцию мочевыводящих путей, высокий уровень холестерина, диабет или заболевание почек.
Типы эпителиальной ткани
Существуют разные типы эпителиальной ткани в зависимости от их функции в конкретном месте. Простейшая классификация этих тканей основана на количестве слоев клеток.
Простой эпителий
Многослойный эпителий
Когда эпителий состоит из одного слоя клеток, он называется простой эпителиальной тканью, а ткани, содержащие два или более слоев клеток, называются слоистыми эпителиальными тканями.Один конкретный тип называется псевдостратифицированным , потому что один слой ячеек, имеющих разную высоту, создает впечатление расслоения.
Эпителий также можно классифицировать по форме клеток, в результате чего можно выделить три типа:
Плоскоклеточная эпителиальная ткань: состоит из очень тонких клеток, напоминающих чешую рыбы
Кубовидный эпителиальный ткань: содержит клетки, которые кажутся квадратными в поперечном сечении, но немного длиннее, чем ширина
Столбчатая эпителиальная ткань: состоит из удлиненных клеток, участвующих в абсорбции материалов
Количество слоев клеток и типы клеток вместе дают начало 6 различным типам эпителиальной ткани.
Простой плоский эпителий
Простой кубовидный эпителий
Простой столбчатый эпителий
Многослойный плоский эпителий
Стратифицированный кубовидный эпителий
Многослойный кубовидный эпителий
Многослойный столбчатый эпителий
Многослойный столбчатый эпителий
.
Примеры эпителия
Простой эпителий
Простой эпителий состоит из одного слоя клеток, которые находятся в прямом контакте с базальной мембраной с общей апикальной поверхностью.Эти клетки могут быть плоскими, кубовидными или столбчатыми. Простой плоский эпителий находится в альвеолах легких, и его структура важна для обмена газов между кровью и легкими. Простой кубовидный эпителий выстилает просвет собирающих протоков в почке и присутствует в щитовидной железе вокруг фолликулов, которые выделяют гормоны щитовидной железы. Они защищают нижележащие структуры и выполняют секреторную функцию (например, в щитовидной железе) или абсорбционную функцию (например, в собирательных протоках почек).
На изображении показан поперечный разрез почки, а буквы «a» и «b» ограничивают просвет собирательных каналов. Обе эти структуры выстилают простые кубовидные эпителии.
Простой столбчатый эпителий встречается в женской репродуктивной системе и в пищеварительном тракте. Клетки маточных труб покрыты ресничками и участвуют в движении яйцеклетки по направлению к матке. Те, что находятся в пищеварительном тракте, не имеют ресничек, а вместо этого содержат микроворсинки, которые придают эпителию вид щеточной каймы.
Псевдостратифицированный эпителий состоит из клеток разной высоты и поэтому создает иллюзию стратификации. Однако каждая клетка этой ткани контактирует с базальной мембраной, тем самым помещая ее среди простого эпителия.
Многослойный эпителий
Многослойный эпителий состоит из более чем одного слоя клеток, и только один слой находится в прямом контакте с базальной мембраной. Точно так же только один слой клеток имеет апикальную поверхность, открытую для просвета органа или внешней среды.Эти ткани часто играют защитную роль, а степень трения или истирания часто определяет количество слоев клеток.
Многослойный плоский эпителий встречается в коже с множеством мертвых ороговевших клеток, обеспечивающих защиту от потери воды и питательных веществ. Многослойный кубовидный эпителий окружает протоки многих желез, включая молочные железы в груди и слюнные железы во рту. Многослойный столбчатый эпителий встречается редко, преимущественно в некоторых органах репродуктивной системы и в конъюнктиве глаза.Переходный эпителий — это особая подгруппа стратифицированного эпителия, состоящего из яйцевидных клеток, которые могут растягиваться под давлением жидкости внутри органа. Они находятся исключительно в выделительной системе.
Характеристики эпителиальной ткани
Эпителиальные ткани играют роль разделения двух структур друг от друга. Например, эпителий кровеносного сосуда отделяет клетки крови от клеток, образующих артерию или вену. Это позволяет двум органам оставаться в непосредственной близости для выполнения своих функций, сохраняя при этом отдельную внутреннюю физиологию.Однако для выполнения этой функции эпителиальные ткани должны быть плотно прикреплены друг к другу, образуя в основном непроницаемый слой. Это достигается наличием плотных контактов между двумя эпителиальными клетками.
Плотные стыки в ячейках также известны как закупоривающие стыки, потому что они препятствуют потоку материала через промежуточное пространство между двумя ячейками. Это структуры, образованные в результате тесного взаимодействия между внеклеточными доменами двух наборов трансмембранных белков.Эти белки расположены в ряд около апикальной поверхности эпителиальных клеток и состоят преимущественно из клаудинов и окклюдинов.
Эпителиальная ткань опирается на структуру, называемую базальной мембраной. Он состоит из двух частей — базальной пластинки и находящейся под ней ретикулярной соединительной ткани. Базальная пластинка секретируется клетками самой эпителиальной ткани и содержит белки, гликопротеины и коллаген IV, тип структурного белка, образующего пластинки. Базальная мембрана компенсирует недостаток кровеносных сосудов и нервов в эпителии и важна для транспорта питательных веществ, удаления продуктов жизнедеятельности и передачи нервных и гормональных сигналов.Он также играет важную роль в прикреплении эпителия к соединительной ткани под ним.
Апикальная поверхность — Часть клеточной мембраны эпителиальных клеток, обращенная к просвету. В отличие от остальной клетки по составу, она часто содержит реснички или микроворсинки и множество специализированных белков.
Реснички — тонкие цитоплазматические выросты, присутствующие почти в каждой клетке млекопитающих. Некоторые из них представляют собой подвижные реснички, которые участвуют в перемещении веществ.
Люмен — Внутреннее пространство трубчатых структур, таких как протоки или дыхательные и желудочно-кишечные проходы.
Microvilli — Большое количество мельчайших выступов на плазматической мембране некоторых клеток, предназначенных для увеличения площади поверхности клетки для секреции или абсорбции.
Тест
1. Какой из этих эпителий может растягиваться, чтобы увеличить объем органа в зависимости от внутреннего давления воды?
А. Простой плоский эпителий
B. Простой столбчатый эпителий
C. Переходный эпителий
D. Многослойный столбчатый эпителий
Ответ на вопрос № 1
C правильный. Переходный эпителий, присутствующий в выделительной системе, выстилающей мочеточники, уретру и мочевой пузырь, может растягиваться в зависимости от объема мочи. Простой плоский эпителий присутствует там, где есть абсорбция или движение материалов.Простой и многослойный столбчатый эпителий обычно выполняет секреторную функцию.
2. Чем псевдостратифицированный эпителий отличается от действительно стратифицированной ткани?
A. Ядра в псевдостратифицированном эпителии находятся на одном уровне.
B. Апикальная и базальная поверхности совмещены.
C. Псевдостратифицированный эпителий состоит из нескольких слоев клеток.
D. Все клетки псевдостратифицированного эпителия взаимодействуют с базальной мембраной.
Ответ на вопрос № 2
D правильный. Поскольку все клетки псевдостратифицированного эпителия покоятся на базальной мембране, они классифицируются как простая эпителиальная ткань, а не как многослойный эпителий. Их ядра часто находятся на разных уровнях, их апикальные поверхности не выровнены друг с другом и состоят из одного слоя клеток.
3. Что из перечисленного является важной функцией эпителиальных клеток?
А. Защита от химического истирания
B. Секреция гормонов и ферментов
C. Поглощение питательных веществ
D. Все вышеперечисленное
Ответ на вопрос № 3
D верно. Эпителий выполняет ряд функций, включая защиту, секрецию и абсорбцию. Они отделяют разные поверхности друг от друга и противостоят трению, вторжению патогенов, потере воды и питательных веществ в дополнение к улучшению функций различных органов.
Гликосфинголипидный состав эпителиальных клеток, выделенных вдоль оси ворсинок тонкого кишечника одного человека | Гликобиология
Аннотация
Свежий хирургический образец проксимального отдела подвздошной кишки размером 6 см из группы крови A ₁ Le (a-b +) секретор использовали для поэтапного выделения эпителиальных клеток от кончика ворсинок до дна крипт путем осторожной промывки буфером, содержащим этилендиаминтетрауксусную кислоту. Кислотные и некислотные сфинголипиды получали из фракций эпителиальных клеток и неэпителиальных остатков кишечника.Молекулярная информация о составе сфинголипидов была получена без дальнейшего выделения отдельных видов путем применения тонкослойной хроматографии с использованием химических и биологических (моноклональные антитела, холерный токсин, Escherichia coli ) реагентов для обнаружения, масс-спектрометрии и протонной ЯМР-спектроскопии дериватизированных гликолипидов. Таким образом была получена структура основных и второстепенных сахаридов, церамидных компонентов и их относительные количества. Эпителиальные клетки и неэпителиальные остатки отчетливо различались по составу сфинголипидов.Сфингомиелин был основным компонентом обоих отделов. Для эпителиальных клеток характерно преобладание моногликозилцерамидов, сульфатидов и фуколипидов группы крови (в основном Le ^b гексагликозилцерамидов и ALe ^b гептагликозилцерамидов). Неэпителиальный остаток содержал примерно в пять раз меньше гликолипидов, в основном моно-, ди-, три- и тетрагликозилцерамидов и ганглиозидов, включая ганглиозид GM1. Церамиды были более гидроксилированы (1-2 дополнительных гидроксила) в гликолипидах эпителиальных клеток по сравнению с неэпителиальным остатком.В сочетании с отдельным подробным исследованием гликопротеинов одного и того же препарата эпителиальных клеток этот образец кишечных клеток человека является единственным препаратом эпителиальных клеток, в котором подробно описаны как белковые, так и липидно-связанные сахариды.
Введение
Несмотря на огромный прогресс в идентификации молекулярных компонентов клеточных мембран и их функциональных взаимодействий, данных о количественном составе специализированных клеток в аутентичных тканях очень мало.Одним из примеров являются эпителиальные клетки тонкого кишечника, которые имеют высокоспециализированные мембраны, не похожие на мембраны других клеток, или даже культивируемые клетки, которые, как предполагается, являются моделями эпителиальных клеток кишечника.
Тонкий кишечник различных видов животных имеет большое значение для наших нынешних знаний о структуре и разнообразии гликосфинголипидов. Отчасти это связано с богатством сложных фуколипидов в кишечнике, в отличие от низких количеств в красных тельцах, самом раннем источнике для исследований фуколипидов гистологической группы крови.Одним из основных преимуществ кишечных тканей в качестве источника для исследований является очень большая площадь эпителиального монослоя, покрывающего ворсинки кишечника, а также микроворсинки расширения эпителиальных клеток, обеспечивающие очень большую площадь поверхности плазматической мембраны, основного места локализации сфинголипидов ( Бреймер и др. 1982b; Лингвуд 2011). Клетка кишечного эпителия покрыта углеводами, которые слабо связаны в виде секретируемой слизи (Linden et al. 2008; Johansson et al. 2010) и связаны с плазматической мембраной.Последние могут быть либо связанными с белками (более мелкие гликопротеины или большие трансмембранные муцины и гликопротеины, заякоренные GPI), либо связанными с липидами (гликолипиды). Клетки кишечного эпителия нескольких видов животных обладают уникально высокими концентрациями видоспецифичных углеводов клеточной поверхности, что ограничивает экстраполяцию информации от одного вида к другому. Гликолипиды являются основными компонентами липидов, и тип гликолипидов отличается по сравнению с неэпителиальными тканями (Breimer et al.1982b). Было обнаружено, что гликолипиды обогащены препаратами щеточной каймы и базолатеральных мембран (Forstner and Wherrett 1973; Christiansen and Carlsen 1981; Breimer et al. 1982b; Hansson 1983), что соответствует типичным компонентам плазматической мембраны. Основной проблемой для понимания роли гликосфинголипидов в эпителиальных клетках является получение данных о молекулярной организации сфинголипидов и других липидных или белковых компонентов в микродоменах или липидных рафтах из некультивируемых эпителиальных клеток (Danielsen and Hansen 2006; Lingwood and Simons 2010).
Доступные методы варьируются от препаративной и аналитической биохимии до морфологического анализа с нанометровым разрешением (Nguyen et al. 2006; Wrackmeyer et al. 2006; Hoetzl et al. 2007). Эпителиальные клетки тонкого кишечника продуцируются в нижней части крипты из небольшого количества эпителиальных стволовых клеток и мигрируют к верхушке ворсинок (Barker et al. 2007). Для крыс и других экспериментальных животных оказалось возможным выделить эпителиальные клетки различных фенотипов (кончик крипты-ворсинки) путем последовательной инкубации с растворами, содержащими этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) (Weiser 1973; Bouhours and Glickman 1976; Breimer et al.1981b). Этот метод был применен к хирургическим образцам тонкого (Björk et al. 1987) и толстого (Holgersson et al. 1991) кишечника человека с акцентом на структурную характеристику группы крови ABO и связанных липидов (Björk et al. 1987; Holgersson et al. 1991) и связанных с белками (Finne et al. 1989) углеводных антигенов. Настоящий отчет посвящен щелочному стабильному составу сфинголипидов фракций эпителиальных клеток тонкого кишечника, выделенных вдоль оси крипты до кончика ворсинок от секреторного индивидуума A ₁ Le (a-b +).Взятые вместе, наши данные обеспечивают основу для понимания роли углеводов как рецепторов патогенных микроорганизмов и бактериальных токсинов (Hanada 2005) в тонком кишечнике человека.
Результаты
Выделение эпителиальных клеток
Результаты ферментативных анализов эпителиальных клеток, полученных из тонкого кишечника, показаны на рисунке 1. Снижение активности щелочной фосфатазы (GPI-заякоренный белок) и повышение активности тимидинкиназы в последовательно полученных клеточных фракциях свидетельствует о что были выделены клетки разных фенотипов (Weiser 1973).Микроскопическое исследование подтвердило это, выявив зрелые эпителиальные клетки с типичной щеточной каймой во фракциях с высокой активностью щелочной фосфатазы и агрегаты клеток дна крипт без щеточной каймы во фракциях с высокой активностью тимидинкиназы. Эти результаты показывают, что эпителиальные клетки были последовательно удалены из остаточной кишечной стромы, главным образом, таким же образом, как описано для тонкого кишечника крысы (Breimer et al. 1981b).
Рис.1.
Выделение эпителиальных клеток тонкой кишки человека. Кусочек проксимального отдела подвздошной кишки длиной 6 см сначала заполняли цитрат-дитиотреитолсодержащим буфером (раствор A; Weiser 1973) и инкубировали при 37 ° C в течение 15 минут (фракция I). После опорожнения кишечник заполняли буфером, содержащим ЭДТА (раствор В; Weiser 1973), инкубировали 5 мин, опорожняли и повторно заполняли. Процесс повторяли 15 раз (фракции 2–16). Каждую минуту с кишечником осторожно манипулировали. во время инкубации (Breimer et al.1981b). После каждого опорожнения его дважды промывали буфером (раствор В). Активность ферментов и содержание белка измеряли, как в Breimer et al. (1981b). Щелочная фосфатаза была самой высокой в зрелых клетках кончика ворсинок, тогда как тимидинкиназа была самой высокой в клетках крипт. 16 клеточных фракций были объединены в четыре фракции, классифицированные как клетки кончика ворсинок (I), промежуточные (II и III) и клетки крипт (IV), как показано столбцами над диаграммой.
Рис. 1.
Выделение эпителиальных клеток тонкой кишки человека.Кусочек проксимального отдела подвздошной кишки длиной 6 см сначала заполняли цитрат-дитиотреитолсодержащим буфером (раствор A; Weiser 1973) и инкубировали при 37 ° C в течение 15 минут (фракция I). После опорожнения кишечник заполняли буфером, содержащим ЭДТА (раствор В; Weiser 1973), инкубировали 5 мин, опорожняли и повторно заполняли. Процесс повторяли 15 раз (фракции 2–16). Каждую минуту с кишечником осторожно манипулировали. во время инкубации (Breimer et al. 1981b). После каждого опорожнения его дважды промывали буфером (раствор В).Активность ферментов и содержание белка измеряли, как в Breimer et al. (1981b). Щелочная фосфатаза была самой высокой в зрелых клетках кончика ворсинок, тогда как тимидинкиназа была самой высокой в клетках крипт. 16 клеточных фракций были объединены в четыре фракции, классифицированные как клетки кончика ворсинок (I), промежуточные (II и III) и клетки крипт (IV), как показано столбцами над диаграммой.
Состав сфинголипидов
Схема состава сфинголипидов приведена на рисунке 2А, на котором показаны общие щелочно-стабильные полярные липиды фракций эпителиальных клеток и неэпителиального остатка.Выход и молярные отношения различных компонентов приведены в таблице I. Основными гликосфинголипидами эпителиальных клеток были моногликозилцерамиды (полосы а и b) и фуколипиды группы гистокрови (полосы d и f). Сфингомиелин (см) был единственным мажорным сфинголипидом. Некислотные и кислые гликолипидные фракции эпителиальных клеток и остатков были выделены и дополнительно охарактеризованы. Индивидуальные структуры гликолипидов определяли масс-спектрометрией и протонной ЯМР-спектроскопией смесей гликолипидов или после частичного субфракционирования.
Таблица I.
Выход и молярные отношения гликосфинголипидов и сфингомиелина в эпителиальных клетках тонкого кишечника человека от одного человека ^a
1 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 1,5 9011 9011 9018 5 × 10 ⁻¹
. Фракция эпителиальных клеток
. Неэпителиальный остаток .
Я . II . III . IV .
Выход гликолипидов (мг; мг / г белка) 1,5 (0,3) 1,8 (0,3) 0,7 (0,2) 0,12 (0,2) 0,6
Соединение 9 b Молярные отношения ^c
a, b 20 20 20 20 2,5
5 —
i 10 10 5 5 н.d.
k <3 × 10 ^{−1 ^d} <4 × 10 ⁻¹ <3 × 10 ⁻¹ <3 × 10 ⁻¹
м nd <1,6 × 10 ⁻² н.о. н.о. 1,5
n n.d. <0,4 × 10 ⁻² н.о. п.d. 1,5
p н.о. 1,10 ^-1 н.о. н.о. 0,4
q 1,5 × 10 ⁻³ 3 × 10 ⁻³ 1,5 × 10 ⁻³ 1,5 × 10 ⁻³ 0,1 0,1 o – s nd н.о. н.о. н.о. 1
Сфингомиелин 60 60 60 60 90
г, h 5 × 10 ^{−1
−1} 5 × 10 ⁻¹ −1 5 × 10 ⁻¹
1.5 9011 9011 9018 5 × 10 ⁻¹
. Фракция эпителиальных клеток
. Неэпителиальный остаток .
Я . II . III . IV .
Выход гликолипидов (мг; мг / г белка) 1,5 (0,3) 1,8 (0,3) 0,7 (0,2) 0,12 (0,2) 0,6
Соединение 9 b Молярные отношения ^c
a, b 20 20 20 20 2.5
c – f 10 10 5 5 —
i 10 10 5 5 5 5 5
k <3 × 10 ^{−1 ^d} <4 × 10 ⁻¹ <3 × 10 ⁻¹ <3 × 10 ⁻¹
м н.d. <1,6 × 10 ⁻² н.о. н.о. 1,5
n n.d. <0,4 × 10 ⁻² н.о. н.о. 1,5
p н.о. 1,10 ^-1 н.о. н.о. 0,4
q 1,5 × 10 ⁻³ 3 × 10 ⁻³ 1.5 × 10 ⁻³ 1,5 × 10 ⁻³ 0,1
o – s н.о. н.о. н.о. н.о. 1
Сфингомиелин 60 60 60 60 90
г, h 5 × 10 ^{−1
−1} 5 × 10 ⁻¹ −1 5 × 10 ⁻¹
Таблица I.
Выход и молярные отношения гликосфинголипидов и сфингомиелина в эпителиальных клетках тонкого кишечника человека от одного человека ^a
a 1,5 9011 9011 9018 5 × 10 ⁻¹
. Фракция эпителиальных клеток
. Неэпителиальный остаток .
Я . II . III . IV .
Выход гликолипидов (мг; мг / г белка) 1.5 (0,3) 1,8 (0,3) 0,7 (0,2) 0,12 (0,2) 0,6
Соединение ^b Молярные отношения ^c
20 20 20 20 2,5
c – f 10 10 5 5 —
5 n.d.
k <3 × 10 ^{−1 ^d} <4 × 10 ⁻¹ <3 × 10 ⁻¹ <3 × 10 ⁻¹
м nd <1,6 × 10 ⁻² н.о. н.о. 1,5
n n.d. <0,4 × 10 ⁻² н.о. п.d. 1,5
p н.о. 1,10 ^-1 н.о. н.о. 0,4
q 1,5 × 10 ⁻³ 3 × 10 ⁻³ 1,5 × 10 ⁻³ 1,5 × 10 ⁻³ 0,1 0,1 o – s nd н.о. н.о. н.о. 1
Сфингомиелин 60 60 60 60 90
г, h 5 × 10 ^{−1
−1} 5 × 10 ⁻¹ −1 5 × 10 ⁻¹
1.5 9011 9011 9018 5 × 10 ⁻¹
. Фракция эпителиальных клеток
. Неэпителиальный остаток .
Я . II . III . IV .
Выход гликолипидов (мг; мг / г белка) 1,5 (0,3) 1,8 (0,3) 0,7 (0,2) 0,12 (0,2) 0,6
Соединение 9 b Молярные отношения ^c
a, b 20 20 20 20 2.5
c – f 10 10 5 5 —
i 10 10 5 5 5 5 5
k <3 × 10 ^{−1 ^d} <4 × 10 ⁻¹ <3 × 10 ⁻¹ <3 × 10 ⁻¹
м н.d. <1,6 × 10 ⁻² н.о. н.о. 1,5
n n.d. <0,4 × 10 ⁻² н.о. н.о. 1,5
p н.о. 1,10 ^-1 н.о. н.о. 0,4
q 1,5 × 10 ⁻³ 3 × 10 ⁻³ 1.5 × 10 ⁻³ 1,5 × 10 ⁻³ 0,1
o – s н.о. н.о. н.о. н.о. 1
Сфингомиелин 60 60 60 60 90
г, h 5 × 10 ^{−1
−1} 5 × 10 ⁻¹ −1 5 × 10 ⁻¹
Рис.2.
Тонкослойные хроматограммы фракций сфинголипидов и гликосфинголипидов, выделенных из эпителиальных клеток тонкого кишечника человека (фракции I – IV) и неэпителиальных остатков (NE). ( A ) Общие устойчивые к щелочам липиды. Буквы по бокам, обозначающие составную идентичность, относятся к Таблице II и тексту. Сфингомиелин (sm) был идентифицирован по подвижности и характерному синему цвету с анизальдегидным реагентом (Breimer et al. 1981b). Нанесенные количества соответствовали 0,6 мг клеточного белка для дорожек I – IV и 2 мг сухого веса для дорожки NE.Растворитель: CHC1 ₃ –CH ₃ OH – H ₂ O, 60: 35: 8, об. ( B ) Всего некислотных гликолипидов. Условия анализа были как в (А). Нанесенные количества соответствовали 3 мг клеточного белка для дорожек I – IV и 50 мг сухого веса для дорожки NE. ( C ) Анализ моногликозилцерамидов с помощью тонкослойной хроматографии, пропитанной боратом (Holgersson et al. 1991). Применяли общие фракции некислотных гликосфинголипидов. Сложные гликолипиды оставались исходными или немного выше для ди- и тригликозилцерамидов (две полосы для дорожки NE).Моногликозилцерамиды разделяли по сахару и церамидному составу. Идентификация по сравнению с эталонными моногликозилцерамидами и масс-спектрометрией приведена слева. Тип церамида указан в скобках n для негидроксижирных кислот, h для гидрокси жирных кислот, d для дигидроксильного основания и t для тригидроксильного основания. GlcCer (h – d) и GalCer (h – d) появляются в виде двух полос, каждая из которых соответствует длинноцепочечным (в основном C24) и короткоцепочечным (в основном C16) жирным кислотам для верхней и нижней полосы, соответственно (см. Текст ).Дорожка S представляет собой десульфатированный продукт кислых гликолипидов клеточной фракции II (см. Текст). Он показывает высвобождение GalCer из сульфатида и его керамидного состава. Растворитель: CHC1 ₃ –CH ₃ OH – H ₂ O, 100: 30: 4, об. Обнаружение: анисальдегид (Breimer et al. 1981b). Суммы, примененные на каждой полосе, были такими, как в ( B ).
Рис. 2.
Тонкослойные хроматограммы фракций сфинголипидов и гликосфинголипидов, выделенных из эпителиальных клеток тонкой кишки человека (фракции I – IV) и неэпителиальных остатков (NE).( A ) Общие устойчивые к щелочам липиды. Буквы по бокам, обозначающие составную идентичность, относятся к Таблице II и тексту. Сфингомиелин (sm) был идентифицирован по подвижности и характерному синему цвету с анизальдегидным реагентом (Breimer et al. 1981b). Нанесенные количества соответствовали 0,6 мг клеточного белка для дорожек I – IV и 2 мг сухого веса для дорожки NE. Растворитель: CHC1 ₃ –CH ₃ OH – H ₂ O, 60: 35: 8, об. ( B ) Всего некислотных гликолипидов. Условия анализа были как в (А).Нанесенные количества соответствовали 3 мг клеточного белка для дорожек I – IV и 50 мг сухого веса для дорожки NE. ( C ) Анализ моногликозилцерамидов с помощью тонкослойной хроматографии, пропитанной боратом (Holgersson et al. 1991). Применяли общие фракции некислотных гликосфинголипидов. Сложные гликолипиды оставались исходными или немного выше для ди- и тригликозилцерамидов (две полосы для дорожки NE). Моногликозилцерамиды разделяли по сахару и церамидному составу.Идентификация по сравнению с эталонными моногликозилцерамидами и масс-спектрометрией приведена слева. Тип церамида указан в скобках n для негидроксижирных кислот, h для гидрокси жирных кислот, d для дигидроксильного основания и t для тригидроксильного основания. GlcCer (h – d) и GalCer (h – d) появляются в виде двух полос, каждая из которых соответствует длинноцепочечным (в основном C24) и короткоцепочечным (в основном C16) жирным кислотам для верхней и нижней полосы, соответственно (см. Текст ). Дорожка S представляет собой десульфатированный продукт кислых гликолипидов клеточной фракции II (см. Текст).Он показывает высвобождение GalCer из сульфатида и его керамидного состава. Растворитель: CHC1 ₃ –CH ₃ OH – H ₂ O, 100: 30: 4, об. Обнаружение: анисальдегид (Breimer et al. 1981b). Суммы, примененные на каждой полосе, были такими, как в ( B ).
Комбинированная интерпретация тонкослойной хроматографии, масс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопии позволила идентифицировать структуры, перечисленные в таблице II.
Таблица II.
Гликосфинголипидные структуры, идентифицированные в эпителиальных клетках тонкой кишки человека и неэпителиальных остатках и обсуждаемые в настоящем отчете
Идентичность соединения в тексте . Сокращенное обозначение . Структура .
Glcβ1Cer
б Galβ1Cer
с Ле Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
д Ле ^б Fucα2Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
е А-6-1 GalNAcα3 (Fucα2) Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
е А-7-1 GalNAcα3 (Fucα2) Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1 -Cer
г (dHex) ₃ (HexNAc) ₂ (Hex) ₄ Cer
h 10 (dHex) 918 (dHex) _{(dHex) 9} (Hex) ₄ Cer
i Сульфатид 0 ₃ S0-Galβ1Cer
k LacCer 901 22 Galβ4Glcβ1Cer
м Gb3 Galα4Galβ4Glcβ1Cer
н GB4 GalNAcβ3Galα4Galβ4Glcβ1Cer
О GM3 NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer
р GD3 NeuAcα8NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer
д GM1a Galβ3GalNAcβ4 (NeuAcα3) Galβ4Glcβ1Cer
г NeuAcα3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
сек NeuAcα3Galβ3GalNAcβ4 (NeuAcα3) Galβ4Glcβ1Cer
т NeuAcα8NeuAcα3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
Составное обозначение в тексте . Сокращенное обозначение . Структура .
Glcβ1Cer
б Galβ1Cer
с Ле Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
д Ле ^б Fucα2Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
е А-6-1 GalNAcα3 (Fucα2) Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
е А-7-1 GalNAcα3 (Fucα2) Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1 -Cer
г (dHex) ₃ (HexNAc) ₂ (Hex) ₄ Cer
h 10 (dHex) 918 (dHex) _{(dHex) 9} (Hex) ₄ Cer
i Сульфатид 0 ₃ S0-Galβ1Cer
k LacCer 901 22 Galβ4Glcβ1Cer
м Gb3 Galα4Galβ4Glcβ1Cer
н GB4 GalNAcβ3Galα4Galβ4Glcβ1Cer
О GM3 NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer
р GD3 NeuAcα8NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer
д GM1a Galβ3GalNAcβ4 (NeuAcα3) Galβ4Glcβ1Cer
г NeuAcα3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
сек NeuAcα3Galβ3GalNAcβ4 (NeuAcα3) Galβ4Glcβ1Cer
т NeuAcα8NeuAcα3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
Таблица II.
Гликосфинголипидные структуры, идентифицированные в эпителиальных клетках тонкой кишки человека и неэпителиальных остатках и обсуждаемые в настоящем отчете
Идентичность соединения в тексте . Сокращенное обозначение . Структура .
Glcβ1Cer
б Galβ1Cer
с Ле Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
д Ле ^б Fucα2Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
е А-6-1 GalNAcα3 (Fucα2) Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
е А-7-1 GalNAcα3 (Fucα2) Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1 -Cer
г (dHex) ₃ (HexNAc) ₂ (Hex) ₄ Cer
h 10 (dHex) 918 (dHex) _{(dHex) 9} (Hex) ₄ Cer
i Сульфатид 0 ₃ S0-Galβ1Cer
k LacCer 901 22 Galβ4Glcβ1Cer
м Gb3 Galα4Galβ4Glcβ1Cer
н GB4 GalNAcβ3Galα4Galβ4Glcβ1Cer
О GM3 NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer
р GD3 NeuAcα8NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer
д GM1a Galβ3GalNAcβ4 (NeuAcα3) Galβ4Glcβ1Cer
г NeuAcα3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
сек NeuAcα3Galβ3GalNAcβ4 (NeuAcα3) Galβ4Glcβ1Cer
т NeuAcα8NeuAcα3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
Составное обозначение в тексте . Сокращенное обозначение . Структура .
Glcβ1Cer
б Galβ1Cer
с Ле Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
д Ле ^б Fucα2Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
е А-6-1 GalNAcα3 (Fucα2) Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
е А-7-1 GalNAcα3 (Fucα2) Galβ3 (Fucα4) GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1 -Cer
г (dHex) ₃ (HexNAc) ₂ (Hex) ₄ Cer
h 10 (dHex) 918 (dHex) _{(dHex) 9} (Hex) ₄ Cer
i Сульфатид 0 ₃ S0-Galβ1Cer
k LacCer 901 22 Galβ4Glcβ1Cer
м Gb3 Galα4Galβ4Glcβ1Cer
н GB4 GalNAcβ3Galα4Galβ4Glcβ1Cer
О GM3 NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer
р GD3 NeuAcα8NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer
д GM1a Galβ3GalNAcβ4 (NeuAcα3) Galβ4Glcβ1Cer
г NeuAcα3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
сек NeuAcα3Galβ3GalNAcβ4 (NeuAcα3) Galβ4Glcβ1Cer
т NeuAcα8NeuAcα3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
Некислотные соединения a и b эпителиальных клеток
Тонкослойная хроматограмма фракций некислотных гликолипидов выявила полосы с подвижностью моногликозилцерамидов (рис. 2В).При использовании пластин для тонкослойной хроматографии (ТСХ), пропитанных боратом (рис. 2С), наблюдались полосы с подвижностью как GlcCer и GalCer и с гетерогенными церамидными композициями.
Перметилированные и перметилированные-восстановленные производные смеси некислотных гликолипидов анализировали масс-спектрометрией с прямым входом. Гликолипиды постепенно «отгоняли» от зонда, пока собирали спектры (Breimer et al. 1979). Спектры, зарегистрированные при более низких температурах (150–225 ° C), были типичными для HexCer.Они показали церамидные части, содержащие гидроксижирные кислоты в сочетании в основном с дигидроксильным основанием (d18: 1) и меньшую часть с тригидроксильным основанием (t18: 0). Это соответствовало составу церамида, выявленному с помощью тонкослойной хроматографии (рис. 2С). Распределение длин цепи гидроксижирных кислот было бимодальным с жирными кислотами C16: 0, C24: 0 и C24: 1 в качестве основных видов, тогда как гомологи C18 – C20 были второстепенными видами. Бимодальное распределение длин цепей объясняет появление двухполосной ТСХ как GlcCer, так и GalCer (гидроксижирные кислоты-дигидрокси- и тригидроксисоснование (h – d) и (h – t)) на рисунке 2C.
Некислотные соединения c-h эпителиальных клеток
Подробности этого анализа были опубликованы (Björk et al. 1987) и здесь только кратко изложены. Часть некислотных гликолипидов эпителиальных фракций I и II были объединены. Моногексозилцерамиды удаляли с помощью колоночной хроматографии на кремниевой кислоте, а фракцию, содержащую сложные гликолипиды, анализировали с помощью масс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопии перметилированных и перметилированно-восстановленных производных.Идентифицированными соединениями были группа крови Le ^a пентагликозилцерамиды (соединение c), Le ^b гексагликозилцерамиды (d), группа крови A гексагликозилцерамиды (e) и ALe ^b гептагликозилцерамиды (f). Дифукозилированные соединения d и f были преобладающими сложными гликолипидами, в то время как c и e были лишь второстепенными компонентами во всех фракциях. Части церамидов содержали гидроксижирные кислоты в сочетании с ди- и тригидроксильными основаниями, как и для моногликозилцерамидов (а, b), и имели сходное распределение углеродных цепей жирных кислот.
Соединения g и h были идентифицированы только масс-спектрометрией перметилированно-восстановленных производных (Breimer et al. 1979). Фрагменты, содержащие полную сахаридную цепь и жирную кислоту, определяют количество и тип сахаров, как указано в таблице II.
Кислотное соединение i эпителиальных клеток
Основной кислый гликолипид эпителиальных клеток мигрировал в виде сульфата GalCer при тонкослойной хроматографии как в виде нативной фракции (рис. 3A), так и в виде ацетилированного производного (Breimer et al.1983). Часть кислых гликолипидов эпителиальной фракции II обрабатывали HCl в CH ₃ OH для десульфатации (Breimer et al., 1983). Продукт анализировали с помощью тонкослойной хроматографии на импрегнированных боратом пластинах (рис. 2C, дорожка S), выявили образование GalCer с церамидным составом, аналогичным составу некислотных гликолипидов (дорожки I – IV). Кроме того, небольшая полоса, мигрирующая в виде сульфата холестерина (cs), наблюдалась во всех фракциях эпителиальных клеток.
Рис.3.
Тонкослойные хроматограммы кислых сфинголипидных фракций, выделенных из эпителиальных клеток тонкого кишечника человека (I – IV) и неэпителиальных остатков (NE). ( A ) Общие щелочно-устойчивые кислотные липиды. Холестерилсульфат (cs) был идентифицирован по подвижности и его характерному фиолетовому окрашиванию анисальдегидом (Björkman et al. 1972). Другие загрязнители, не являющиеся гликолипидами, отмечены x. растворитель: CHC1 ₃ –CH ₃ OH – H ₂ O – CH ₃ COOH, 60: 35: 10: 8, об.Обнаружение: анисальдегид (Breimer et al. 1981b). Нанесенные количества соответствовали ~ 6 мг клеточного белка для дорожек I – III, 4 мг клеточного белка для дорожки IV и 75 мг сухого веса для дорожки NE. ( B ) Общие кислые гликолипиды. Растворитель: CH ₃ OCOCH ₃ –CH ₃ CHOHCH ₃ –CaC1 ₂ в H ₂ O (8 мг / мл) –NH ₃ в H ₂ O (5 M ) 45: 35: 15: 10, т. Обнаружение: анисальдегид (Breimer et al. 1981b). Полосы, окрашенные в пурпурный цвет резорцином (Svennerholm 1963) на параллельной хроматограмме (не показана), отмечены знаком +.Нанесенное количество соответствовало ~ 30 мг клеточного белка для дорожки II и 200 мг сухого веса для дорожки NE. ( C ) Обнаружение рецептора холерного токсина в общих кислых фракциях гликолипидов. Растворитель: CHC1 ₃ –CH ₃ OH – H ₂ O, 60: 35: 8, об. Обнаружение: йодированный холерный токсин и авторадиография (Magnani et al. 1980).
Рис. 3.
Тонкослойные хроматограммы кислых сфинголипидных фракций, выделенных из эпителиальных клеток тонкой кишки человека (I – IV) и неэпителиальных остатков (NE).( A ) Общие щелочно-устойчивые кислотные липиды. Холестерилсульфат (cs) был идентифицирован по подвижности и его характерному фиолетовому окрашиванию анисальдегидом (Björkman et al. 1972). Другие загрязнители, не являющиеся гликолипидами, отмечены x. растворитель: CHC1 ₃ –CH ₃ OH – H ₂ O – CH ₃ COOH, 60: 35: 10: 8, об. Обнаружение: анисальдегид (Breimer et al. 1981b). Нанесенные количества соответствовали ~ 6 мг клеточного белка для дорожек I – III, 4 мг клеточного белка для дорожки IV и 75 мг сухого веса для дорожки NE.( B ) Общие кислые гликолипиды. Растворитель: CH ₃ OCOCH ₃ –CH ₃ CHOHCH ₃ –CaC1 ₂ в H ₂ O (8 мг / мл) –NH ₃ в H ₂ O (5 M ) 45: 35: 15: 10, т. Обнаружение: анисальдегид (Breimer et al. 1981b). Полосы, окрашенные в пурпурный цвет резорцином (Svennerholm 1963) на параллельной хроматограмме (не показана), отмечены знаком +. Нанесенное количество соответствовало ~ 30 мг клеточного белка для дорожки II и 200 мг сухого веса для дорожки NE.( C ) Обнаружение рецептора холерного токсина в общих кислых фракциях гликолипидов. Растворитель: CHC1 ₃ –CH ₃ OH – H ₂ O, 60: 35: 8, об. Обнаружение: йодированный холерный токсин и авторадиография (Magnani et al. 1980).
Некислотные соединения a, b, k, m и n неэпителиального остатка
Тонкослойная хроматография неэпителиальных остатков некислотных гликолипидов выявила полосы с подвижностью моно-, ди-, три- и тетрагликозилцерамидов (рис. 2В, дорожка NE).Масс-спектрометрия установила присутствие HexCer, HexHexCer, HexHexHexCer и HexNAcHexHexHexCer. Аномерная область протонного ЯМР-спектра перметилированно-восстановленного производного показала сигналы в соответствии с Hexβ1Cer, лактозилцерамидом (LacCer), глоботриаозилцерамидом (Gb ₃ Cer) и глоботетраозилцерамидом (Gb ₄ Cer) (1979c Falk et al. . Наложение тонкослойной хроматограммы с уропатогенной Escherichia coli , специфически связывающей Galα4Gal (Bock et al.1985) окрашивали три- и тетрагликозилцерамидные полосы, подтверждая идентичность этих соединений глобосерии. Тонкослойная хроматография с пропиткой боратом (рис. 2C) выявила моногликозилцерамиды, в основном содержащие галактозилцерамиды с гидроксижирными кислотами и ди- и тригидроксилированным длинноцепочечным основанием вместе с меньшим количеством глюкозилцерамидов (в основном негидроксижирные кислоты и дигидроксильно-длинноцепочечные основания). .
Кислотные соединения o – t (ганглиозиды) неэпителиального остатка
Структуры o – t, перечисленные в таблице II, представляют собой структуры, о которых ранее сообщалось для ганглиозидов всего тонкого кишечника человека (Keranen 1975, 1976a, 1976b) и соскоба слизистой / мышечной ткани (Holmgren et al.1975). Здесь только частичные структуры были установлены с помощью тонкослойной хроматографии (рис. 3A и B) и масс-спектрометрии перметилированных и перметилированных-восстановленных-триметильных производных общей неэпителиальной фракции (не показано). Эти результаты соответствуют опубликованным структурам. Таким образом, масс-спектрометрия идентифицировала (NeuAc) ₂ HexHexCer (Holm et al. 1977) и (NeuAc) ₂ HexHexNAcHexHexCer (Karlsson 1974) в качестве основных компонентов. Фрагменты перегруппировки из последнего показали, что большую часть составляет NeuAcHexHexNAc (NeuAc) HexHexCer (Karlsson 1974), согласующийся с соединением s, но NeuAcNeuAcHexHexNAcHexHexCer, согласующийся с соединением t, также может присутствовать.Кроме того, NeuAcHexHexCer (соединение o) и (NeuAc) ₁ HexHexNAcHexHexCer (соединения q и r) были идентифицированы как второстепенные компоненты. Тонкослойная хроматография в нескольких системах растворителей показала основные полосы, соответствующие соединениям o, p, s, и второстепенные полосы, соответствующие r, q и t (рис. 3A и B, не показаны). Наложенный анализ тонкослойной хроматографии с использованием холерного токсина (рис. 3С) показал окрашивание полосы с подвижностью в качестве эталонного ганглиозида GM1, соответствующего соединению q. Окрашивание 4.2 моноклональное антитело против меланомы человека, специфичное для NeuAcα8NeuAcα3Gal- (Nudelman et al. 1982; Brodin et al. 1985), показало окрашивание, соответствующее соединениям p и t (не показано). Окрашивание моноклональным антителом, специфичным к NeuAcα2-3Gal, показало полосы, соответствующие структурам o, r и s (не показаны). Помимо ганглиозидов, полоса, соответствующая cs, была также обнаружена в неэпителиальной фракции (рис. 3А).
Ганглиозиды эпителиальных клеток
Эпителиальные клетки содержат очень небольшое количество ганглиозидов.Единственная четко идентифицируемая полоса, положительная по резорцину, соответствовала подвижности соединения p, обнаруженного в неэпителиальном остатке (фиг. 3B), и окрашивание моноклональным антителом 4.2 подтвердило присутствие этого ганглиозида. Тонкослойная хроматограмма кислых фракций гликолипидов была окрашена холерным токсином ¹²⁵ I (Magnani et al. 1980) в условиях, описанных в (Hansson et al. 1985), показанных на рисунке 3C. Была обнаружена единственная полоса, соответствующая подвижности эталонного ганглиозида GM1 (соединение q в таблице II).Окрашивание было сильным для фракции неэпителиальных остатков, но слабым для фракций эпителиальных клеток, фракции II которых показали наиболее сильное окрашивание. Количество рецептора холерного токсина оценивали путем сравнения окрашивания холерным токсином с серией разведений известных количеств контрольного соединения q ганглиозида GM1a головного мозга (не показано). Как показано в Таблице I, количество ганглиозида рецептора холеры было очень низким по сравнению с другими гликолипидами, особенно в эпителиальных клетках; 0.01% всех гликосфинголипидов и около 1% всей сиаловой кислоты, связанной с липидами. Соскоб слизистой оболочки тонкой кишки человека, как сообщается, содержит 3% GM1 липидно-связанной сиаловой кислоты (Holmgren et al. 1975). Это немного более высокое содержание, вероятно, связано с загрязнением субэпителиальной ткани.
Изменения сфинголипидов эпителиальных клеток в крипте относительно оси клеток кончика ворсинок
Качественных различий между компонентами гликосфинголипидов клеток крипты и ворсинок не обнаружено.Полуколичественная оценка относительных количеств различных сфинголипидов была сделана на основе интенсивности окрашивания тонкослойных хроматограмм (таблица I). Относительное соотношение гликолипидов к sm и к общему количеству клеточного белка оставалось примерно постоянным. Составы церамидов значительно отличались для клеток крипт по сравнению с клетками ворсинок, что было выявлено с помощью масс-спектрометрии (не показано) и подтверждено тонкослойной хроматографией для моногексозилцерамидов (рис. 2A и C). Это показало увеличение доли длинноцепочечных жирных кислот (C22-C24) и уменьшение короткоцепочечных жирных кислот (C16-C18) в градиенте клеток от крипты к верхушке ворсинок.Это изменение длины цепи жирных кислот показано на рис. 2A и B (дорожки I – IV) для моногликозилцерамидов (соединения a и b), мигрирующих в виде пары полос, соответствующих коротко (нижняя полоса) и длинной (верхняя полоса) жирным кислотам. . Доля полос составляла ∼1 / 1 в клетках крипт, в то время как в клетках ворсинок верхняя полоса была более многочисленной. Доля негидрокси / гидрокси жирных кислот или дигидрокси / тригидроксисоснования осталась неизменной, в отличие от той, которая была обнаружена у крыс, у которых количество гидроксижирных кислот было увеличено на кончике ворсинок (Breimer et al.1982а).
Обсуждение
Гликосфинголипиды и мембранные гликопротеины обнаруживаются в плазматической мембране и в мембранах, связанных с их биосинтезом и экспортом (например, ER и Golgi). Углеводные цепи обычно обращены внутрь субклеточных структур или наружной поверхности плазматической мембраны, где они вместе с секретируемыми муцинами вносят вклад в гликокаликс отдельных клеток и эпителия. Таким образом, настоящий анализ сфинголипидов вместе с анализом связанных с клетками гликопротеинов из тех же клеточных образцов (Finne et al.1989), дает предварительную картину углеводной архитектуры на поверхности эпителия тонкого кишечника человека. Большая часть углеводов связана с белками. Большинство сложных сахаридных цепей несут детерминанты группы гистокрови, и большая часть этих детерминант также связана с белками. Детерминанты гисто-группы крови гликолипидов основаны на основных цепях типа 1 (Björk et al. 1987), в то время как сахариды, связанные с белками, несут детерминанты гисто-группы крови, главным образом, цепи типа 2 (Finne et al.1989). Помимо сахаридов гисто-группы крови, липиды несли моносахариды Glc, Gal и O ₃ SO ^. Гал. В гликолипидах (например, GM1a) были обнаружены лишь незначительные количества сиаловой кислоты, и практически не было обнаружено сиаловой кислоты, связанной с гликопротеинами. Вместо этого сульфатная группа 3- O -сульфатированного GalCer вносит основной вклад в отрицательный заряд и вместе с cs дает сильный отрицательный заряд непосредственно на клеточной мембране (рис. 2А).Гликаны, связанные с N , в основном нейтральны (Finne et al. 1989), но мы не знаем, являются ли O -гликаны сильно гликозилированных трансмембранных муцинов сульфатированными или сиалилированными. Таким образом, возможно, что липидно-связанные сульфатные группы вносят значительный вклад в отрицательно заряженную поверхность клеток тонкого кишечника человека. Связанные с O гликаны особенно распространены на мембраносвязанных муцинах, которые в тонком кишечнике состоят из муцинов MUC3, MUC12 и MUC17 (Johansson et al.2010; Ким и Хо 2010). Хотя формально это не доказано, эти молекулы составляют основную часть плотного гликокаликса, иногда называемого пухом при наблюдении с помощью электронной микроскопии (Ito 1969). MUC3, MUC12 и MUC17 все имеют большой внеклеточный домен муцина, юкстамембранный белок спермы морского ежа, домен энтерокиназы и агрина (SEA), трансмембранный и небольшой цитоплазматический домен, которые в общей сложности состоят из 4500-5500 аминокислот (www. .medkem.gu.se / mucinbiology / databases /). Наилучшим образом секвенированным и наиболее распространенным из этих муцинов является MUC17, который содержит более 1800 серинов и треонинов в своем муциновом домене.Все это потенциальные сайты гликозилирования. Однако на сегодняшний день у нас нет информации о том, сколько из этих сайтов гликозилировано, сколько муцинов этого типа присутствует в каждой клетке, и даже нет информации о гликановой структуре этих муцинов. Таким образом, невозможно оценить вклад этих компонентов в репертуар гликанов тонкой кишки человека, хотя они, очевидно, вносят основной вклад в профиль гликанов кишечника.
Значительное понимание молекулярного действия токсина холеры было достигнуто, как показано в обзоре (Chinnapen et al.2007). В начальной фазе связывания пентамер B-субъединицы токсина связывает пять рецепторов GM1, локализованных в доменах липидных рафтов на апикальной клеточной мембране и интернализуется в апикальные ранние эндосомы (Chinnapen et al. 2007). Ультраструктурные исследования различных клеток показали, что рецептор холерного токсина неравномерно распределен в плазматической мембране, но сконцентрирован в том, что считается липидными рафтами (Parton 1994; Chinnapen et al. 2007). В тонком кишечнике человека рецепторы холерного токсина были обнаружены исключительно на внешней стороне плазматической мембраны и показали чувствительное к температуре распределение (Hansson et al.1977). Количество рецептора холерного токсина GM1, идентифицированного в эпителиальных клетках, было чрезвычайно низким (0,01% от общего количества гликолипидов). Следовательно, это говорит о том, что GM1 необходимо сконцентрировать, например в липидных рафтах, чтобы функционировать как рецептор холерного токсина в энтероцитах. С другой стороны, местом его действия являются не энтероциты, а, возможно, нервные клетки слизистой оболочки (Chambers et al. 2005) или другие клетки. В самом деле, даже давно устоявшаяся идея о том, что диарея холеры возникает из-за секреции жидкости, исходящей из эпителиальных клеток кишечника, была поставлена под сомнение (Lucas 2010).
Ранние исследования соскобов слизистой оболочки тонкого кишечника человека (Keranen 1975, 1976a, 1976b) показали гораздо более высокое содержание ганглиозидов в эпителиальных клетках по сравнению с нашими результатами. Однако состав церамидов, описанный для этих ганглиозидов (Keranen 1976b), напоминал состав неэпителиальных гликолипидов (негидроксижирные кислоты и дигидрокси основание) и отличался от состава эпителиальных гликолипидов (гидроксильные жирные кислоты в сочетании с ди- или тригидрокси основание).Следовательно, ганглиозиды, о которых сообщалось ранее (Keranen 1975, 1976a, 1976b), вероятно, частично произошли из неэпителиальной ткани, полученной при соскобе слизистой оболочки. В настоящем отчете был использован более селективный метод отделения эпителиальных клеток от остатка, как показывает отсутствие Gb ₃ Cer и Gb ₄ Cer (рис. 2B; Björk et al. 1987) в эпителиальных клетках.
Углеводный паттерн гликолипидов был сходным для эпителиальных клеток разного фенотипа вдоль оси крипты до кончика ворсинок.Однако для гликолипидов c – f и i между клетками ворсинок и крипт наблюдались некоторые четкие различия в количестве отдельных полос. Эти изменения в значительной степени могут быть приписаны изменениям в их липофильных частях с увеличением доли длинноцепочечных жирных кислот в клетках ворсинок. Таким образом, репертуар сложных гликолипидов уже полностью сформировался в клетках крипт. Это соответствует созреванию энтероцитов из стволовых клеток кишечника на очень коротком расстоянии в крипте, как описано van der Flier and Clevers (2009).Предыдущие более тщательные исследования обмена гликолипидов вдоль оси крипта-ворсинка показали, что липофильная часть гликолипидов обновляется быстрее, чем клетки (Breimer et al. 1982a). Мембрана щеточной каймы кишечника активно поворачивается за счет эндоцитоза с последующей деградацией или рециркуляцией и выходом пузырьков в просвет (Donowitz and Li 2007; McConnell et al. 2009). Хотя нет современных исследований оборота гликолипидов в мембране щеточной каймы и в эпителиальных клетках кишечника во время их перехода от стволовых клеток к их выделению в просвет на кончике ворсинок, есть основания полагать, что гликолипиды непрерывно биосинтезируются и перевернулся.
Гликосфинголипиды эпителиальных клеток тонкой кишки были изучены у нескольких видов (Forstner and Wherrett 1973; McKibbin 1978; Breimer et al. 1979, 1981a, 1983; Christiansen and Carlsen 1981), и некоторые особенности кажутся общими. Концентрация гликолипидов по отношению к sm и другим липидам выше, чем для неэпителиальных клеток. Церамидные части в основном относятся к гидроксилированному типу (содержат тригидроксильное основание и / или гидроксижирные кислоты). Такие структурные факторы могут, благодаря возможности увеличения водородных связей сфинголипидных компонентов (Лёфгрен и Пашер, 1977; Пашер и Санделл, 1977; Карлссон, 1982), способствовать повышению стабильности и непроницаемости мембран.В отличие от общих черт, существует поразительное различие в структуре углеводных цепей между видами, включая нейтральные, сиалилированные и сульфатированные гликолипиды (Breimer et al. 1981a, 1983).
Липидные рафты представляют собой наноразмерные мембранные микродомены, обогащенные гликосфинголипидами, холестерином и белками, которые участвуют в передаче сигналов через мембрану и их транспортировке (Lingwood and Simons 2010). Первоначально липидные рафты были определены как устойчивые к детергентам мембранные субфракции, и их биологическая значимость подвергалась сомнению, хотя данные клеточной биологии показали их существование также в живых клетках.Сфингомиелин часто является лишь второстепенным компонентом липидных рафтов. Было показано, что рафты мембран щеточной каймы энтероцитов свиней сильно обогащены гликосфинголипидами (Hansen et al. 2001; Danielsen and Hansen 2006). Рафты эпителиальных клеток тонкого кишечника человека еще не были проанализированы, но для эпителиальных гликосфинголипидов, перечисленных в Таблице II, многие из них, вероятно, присутствуют в рафтах. Возможная функциональная важность водородных связей с участием церамида была впервые установлена из кристаллической структуры Галсера (Pascher and Sundell 1977) и теперь включена в концепцию самоассоциации на плотах (Lingwood and Simons 2010).Было показано, что каждая молекула GalCer кристалла (состоящая из дигидроксильного основания и 2-гидроксижирной кислоты) участвует в восьми водородных связях. Два из них были внутримолекулярными, а остальные — межмолекулярными. Также было показано, что присутствие 2-гидроксильной группы жирной кислоты или 4-гидроксильной группы основания (фитосфингозина) способствовало эффекту конденсации на поверхностной монослойной пленке по сравнению с видами без этих групп (Löfgren and Pascher 1977). . Следовательно, дополнительная гидроксильная группа жирной кислоты и длинноцепочечного основания в эпителиальных гликолипидах по сравнению с неэпителиальными гликолипидами, вероятно, придает дополнительную стабильность рафту в различной среде содержимого кишечника, включая пищевые липиды и соли желчных кислот.Более высокий уровень гидроксилирования церамидов в различных клетках, по-видимому, связан со степенью физико-химического стресса на поверхностной мембране (Karlsson 1982).
За последние десять лет был достигнут значительный прогресс в выяснении биосинтеза церамидов (на основе d18: 1) и фитокерамидов (на основе t18: 0) из дигидроцерамидов под действием двух десатуратаз млекопитающих, то есть DES1 и DES2, соответственно ( см. ссылки в Merrill 2011). DES2 высоко экспрессируется в тонком кишечнике, почках и коже, где обычно присутствуют фитокерамиды.Описана мышь DES1 ^{— / —} с сильно повышенными уровнями дигидроцерамида, низкими уровнями церамида, мультиорганной дисфункцией и отсутствием роста, но до сих пор такая модель не была представлена для гена DES2 ( Голт и др. 2010). Кроме того, C2-гидроксилаза жирных кислот (FA2H) была недавно идентифицирована как NAD (P) H-зависимый фермент, который катализирует C2-гидроксилирование жирных кислот с образованием 2-гидроксисфинголипидов или церамидов (Alderson et al.2004; Экхардт и др. 2005). Такие 2-гидрокси-жирные кислоты известны как важные составляющие липидных рафтов плазматической мембраны, критически важные для событий передачи сигналов и трафика. Серия мутаций в гене FA2H человека связана с поздним началом сложных нейродегенеративных фенотипов; например осложненная спастическая параплегия (SPG35), лейкодистрофия со спастическим парезом и дистонией, нейродегенерация с накоплением железа в мозге и лейкодистрофия со смешанным фенотипом (Garone et al. 2011).Гидроксилирование C2 вводит асимметричный углерод, и совсем недавно было показано, что человеческий FA2H, сверхэкспрессируемый в клетках CHO, избирательно продуцирует (R) -энантиомеры, которые имеют совершенно иные биологические функции, чем (S) -энантиомеры (Guo et al. 2012). ). В адипоцитах с нокдауном FA2H диффузионная подвижность липидов, ассоциированных с рафтом, была увеличена, что привело к снижению уровней белка GLUT4, эффект, который независимо от уровней кавеолина-1 мог быть отменен обработкой экзогенным (R) -2-гидроксипальмитиновым кислоты, но не с соответствующим (S) -энантиомером.Интересно отметить, что (R) -энантиомер был обогащен моногексозилцерамидами, тогда как (S) -энантиомер предпочтительно был включен в свободные церамиды, что указывает на различные пути биосинтеза сфинголипидов, содержащих два энантиомера 2-гидроксижирных кислот. FA2H преимущественно экспрессируется в головном мозге, коже, желудке, почках и яичках, а не в тонком кишечнике. Однако на присутствие других ферментов с перекрывающейся субстратной специфичностью с FA2H недавно были указаны исследования профилей sm в различных клетках пациентов с вредной мутацией FA2H (Dan et al.2011). В нашем материале sm эпителиальных клеток содержали в основном негидроксижирную кислоту и дигидроксильное основание (не показано). Ожидается, что дальнейшие исследования сфинголипидов в плазматических мембранах с особым акцентом на кишечных эпителиальных клетках отдельных индивидуумов улучшат наше понимание функции рафта и создадут новые возможности для вмешательства в связанные с мембраной сигнальные механизмы и механизмы захвата.
Гликосфинголипиды являются участками прикрепления к мембране различных микробов и токсинов (Karlsson 1989; Hanada 2005), и появляется все больше доказательств того, что рафты являются участками инфекций (Waheed and Freed 2009; Hartlova et al.2010). Доминирующим гликолипидом эпителиальных клеток был GalCer (Таблица I). При инфицировании через кишечник есть доказательства того, что GalCer опосредует передачу ВИЧ-1 через эпителиальные клетки толстой кишки, чтобы достичь клеток-мишеней собственной пластинки путем трансцитоза (Meng et al. 2002; Lingwood 2011). Синтезированы гликозидные аналоги GalCer, которые ингибируют слияние ВИЧ-1 и инфицирование клеток (Garg et al. 2008). Эти же вещества подавляли инфицирование вирусом везикулярного стоматита (Garg et al.2008), а ранее было показано, что ряд вирусов, принадлежащих к семействам adenoviridae, herpetoviridae, orthomyxoviridae, paramyxoviridae, rhabdoviridae и reoviridae, взаимодействуют с моногликозилцерамидами и ингибируются в связывании или заражении синтетическими аналогами (Karlsson KA et al., Norrby E. др. Патент США 1990 г .; номер 4, 980, 462). Было показано, что норовирус человека — причина зимней рвоты, поражающей миллионы людей и вызывающей 200000 смертей каждый год, — специфически, специфическим для штамма образом, связывается с антигенами гистокрови, обычно обнаруживаемыми в муцинах слюны и гликосфинголипидах как раз тот, который экспрессируется в тонком кишечнике человека (Rydell et al.2011). Кроме того, мы недавно показали, что норовирус дижонского штамма человека, который принадлежит к глобально доминирующему генотипу GII.4, также связывается с GalCer, агрегированным в доменах липидных мембран на твердой подложке (G. Larson et al. В стадии подготовки). Значение очень близкого расположения вируса к мембране хозяина для проникновения в клетку еще предстоит показать. Представляющий общий интерес для проникновения в рафты, токсин Shiga, который распознает Gb ₃ Cer, как было показано, индуцирует независимые от белка канальцевые инвагинации в мембранах клеток человека и мыши и модельных мембранах (Romer et al.2007). Таким образом, существует потребность в более глубоком анализе взаимодействия микробов с эпителиальными клетками кишечника как одного из важных путей проникновения инфекций человека.
Материалы и методы
Препарат
Кишечный образец был взят у 47-летней женщины, перенесшей плановую операцию по поводу лейомиомы, расположенной в проксимальной части подвздошной кишки. Удаляли 25-сантиметровую часть кишки и собирали 6-сантиметровый сегмент проксимальнее опухоли для анализа.Статус группы крови пациента A ₁ Le (a-b +) Secretor был установлен путем стандартного типирования эритроцитов и слюны в лаборатории трансфузионной медицины больницы Сахлгренского университета в Гетеборге. Этический комитет Гетеборгского университета одобрил исследование.
Выделение эпителиальных клеток
Клетки кишечного эпителия выделяли по методу (Weiser 1973) с небольшими модификациями, как подробно описано в другом месте (Breimer et al.1981b). Эпителиальные клетки высвобождались последовательно от кончика ворсинки до дна крипты путем повторных инкубаций с буфером, содержащим ЭДТА. Полученные фракции клеток анализировали на активность тимидинкиназы, активность щелочной фосфатазы, содержание белка, а также чистоту и морфологию клеток оценивали в фазово-контрастном микроскопе (Breimer et al. 1981b). Различные клеточные фракции были объединены в соответствии с результатами ферментных анализов и визуальным внешним видом в микроскопе, как показано на рисунке 1, соответствующих клеткам кончиков ворсинок (фракция I), промежуточным клеткам (II и III) и клеткам крипт (IV) соответственно.
Гликолипидный препарат
Щелочные стабильные полярные некислотные и кислые липидные фракции получали из эпителиальных клеток и остаточной неэпителиальной кишечной стромы, как описано (Angstrom et al. 1981; Breimer et al. 1981b; Björk et al. 1987).
Характеристика гликолипидов
ТСХ выполняли с использованием микроаналитических планшетов (HPTLC, Si-60, Merck, Darmstadt, Germany) с различными растворителями и реагентами для обнаружения (подробности описаны в легендах к рисункам).Перметилирование гликолипидов проводили по методике Хакомори (Hakomori, 1964), и часть перметилированной фракции восстанавливали с помощью LiA1H ₄ (Karlsson 1974). Фракции перметилированных и перметилированных-восстановленных гликолипидов анализировали с помощью масс-спектрометрии с прямым входом и с помощью протонной ЯМР-спектроскопии. Подробная информация о технических условиях, интерпретации и эталонных спектрах для масс-спектрометрии (Breimer et al., 1979; Björk et al., 1987) и ЯМР-спектроскопии (Falk et al.1979a, 1979b, 1979c). Прямое связывание биологических лигандов (токсина холеры, моноклональных антител и E. coli ) с тонкослойными хроматограммами было выполнено согласно (Magnani et al. 1980; Hansson et al. 1983, 1985; Bock et al. 1985) с использованием алюминия. подложки для ВЭТСХ Si-60 (Merck). После проявления планшеты погружали в 0,5% -ный полиизобутилметакрилат в диэтиловом эфире на 1 мин. (Ханссон и др., 1985). Моноклональные антитела против меланомных ганглиозидов 4.2 и 13-M ₁ были подарены доктором Хеллстремом, Сиэтл, Вашингтон (Nudelman et al.1982; Brodin et al. 1985). Уропатогенный штамм E. coli 26692 был подарен доктором С. Сванборгом и помечен как в (Hansson et al. 1985). Токсин холеры был получен от Sigma и помечен ¹²⁵ I с использованием реагента Iodo-Gen ™ (Hansson et al. 1985).
Финансирование
Работа поддержана грантом Шведского (медицинского) исследовательского совета.
Конфликт интересов
Не объявлено.
Сокращения
Сокращения известных структур гликосфинголипидов или углеводов соответствуют рекомендациям IUPAC и IUB.1977. Eur J Biochem. 79: 11–21. Для частично известных структур, полученных с помощью масс-спектрометрии, используются следующие обозначения углеводов: dHex для дезоксигексозы, Hex для гексозы и HexNAc для N, -ацетилгексозамина. Тип церамида задается n для негидроксижирных кислот, h для гидроксижирных кислот, d для дигидроксильного основания и t для тригидроксильного основания. cs, сульфат холестерина; ЭДТА, этилендиаминтетрауксусная кислота; FA2H, С2-гидроксилаза жирных кислот; Gb ₃ Cer, глоботриаозилцерамид; Gb ₄ Cer, глоботетраозилцерамид; LacCer, лактозилцерамид; см, сфингомиелин; ТСХ, тонкослойная хроматография.
Благодарность
Эксперименты в этой работе на кишечнике человека были начаты в конце 1970-х годов, когда мы тщательно изучили эпителиальные ткани кишечника различных видов. В этой публикации мы, бывшие аспиранты (MEB, GCH, GL и HL), выражаем признательность нашему научному наставнику профессору Карлу-Андерсу Карлссону.
Список литературы
,,,,,.
Ген FA2H человека кодирует 2-гидроксилазу жирных кислот
,
J Biol Chem
,
2004
, vol.
279
(стр.
48562
—
48568
),,,,,,.
Разделение и характеристика гематозидов с различными сиаловыми кислотами и церамидами из тонкого кишечника крыс. Различный состав эпителиальных клеток по сравнению с неэпителиальной тканью и двенадцатиперстной кишки по сравнению с тощей и подвздошной кишкой
,
J Biochem
,
1981
, vol.
90
(стр.
909
—
921
),,,,,,,,, и др.
Идентификация стволовых клеток тонкой и толстой кишки по маркерному гену Lgr5
,
Nature
,
2007
, vol.
449
(стр.
1003
—
1007
),,,,.
Строения гликосфинголипидов группы крови тонкого кишечника человека. Связь между экспрессией фуколипидов эпителиальных клеток и фенотипом ABO, Le и Se донора
,
J Biol Chem
,
1987
, vol.
262
(стр.
6758
—
6765
),,,.
Идентификация больших количеств цереброзида и сульфата холестерина в морской звезде, Asterias rubens
,
Biochim Biophys Acta
,
1972
, vol.
270
(стр.
260
—
265
),,,,,,,,, и др.
Специфичность связывания штамма уропатогенной Escherichia coli с Gal-альфа-1–4Gal-содержащими гликосфинголипидами
,
J Biol Chem
,
1985
, vol.
260
(стр.
8545
—
8551
),.
Гликолипиды кишечника крыс. II. Распределение и биосинтез гликолипидов и церамидов в клетках ворсинок и крипт
,
Biochim Biophys Acta
,
1976
, vol.
441
(стр.
123
—
133
),,,.
Гликосфинголипиды группы крови из тонкого кишечника различных животных проанализированы методами масс-спектрометрии и тонкослойной хроматографии. Примечание о видовом разнообразии
,
J Biochem
,
1981
, vol.
90
(стр.
589
—
609
),,,.
Гликосфинголипиды и дифференцировка кишечного эпителия
,
Exp Cell Res
,
1981
, vol.
135
(стр.
1
—
13
),,,.
Исследования дифференцирующихся эпителиальных клеток тонкой кишки крыс. Изменения липофильной части гликосфинголипидов при миграции клеток из верхушки ворсинок крипты
,
Biochim Biophys Acta
,
1982
, vol.
710
(стр.
415
—
427
),,,.
Гликосфинголипиды тканей крыс. Различный состав эпителиальных и неэпителиальных клеток тонкой кишки
,
J Biol Chem.
,
1982
, т.
257
(стр.
557
—
568
),,,.
Препаративное отделение липидов, содержащих сиаловую кислоту, от гликолипидов, содержащих сульфатные группы, из тонкого кишечника различных животных. Анализ с помощью тонкослойной хроматографии и обнаружение новых видов
,
J Biochem
,
1983
, vol.
93
(стр.
1473
—
1485
),,,,,.
Мониторинг избранных ионов смесей гликоспинголипидов.Идентификация гликолипидов нескольких групп крови в тонком кишечнике отдельного кролика
,
Biomed Mass Spectrom
,
1979
, vol.
6
(стр.
231
—
241
),,,,,,.
Мышиные моноклональные антитела со специфичностью в отношении связанного с меланомой ганглиозида дисиалиллактозилцерамида (GD3) также реагируют со структурным аналогом дисиалилпараглобозида
,
Biochim Biophys Acta
,
1985
, vol.
837
(стр.
349
—
353
),,,.
Рекуррентные сети подслизистых нейронов, контролирующих секрецию кишечника: исследование моделирования
,
Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol
,
2005
, vol.
288
(стр.
G887
—
G896
),,,.
Рафтинг с холерным токсином: эндоцитоз и перенос из плазматической мембраны в ER
,
FEMS Microbiol Lett
,
2007
, vol.
266
(стр.
129
—
137
),.
Мембранные везикулы Microvillus из тонкой кишки свиньи. Чистота и липидный состав
,
Biochim Biophys Acta
,
1981
, vol.
647
(стр.
188
—
195
),,,,.
Профили 2-гидроксилированного сфингомиелина в клетках пациентов с мутированной 2-гидроксилазой жирных кислот
,
Lipids Health Dis
,
2011
, vol.
10
стр.
84
,.
Организация и функция липидного рафта в щеточных краях эпителиальных клеток (Обзор)
,
Mol Membr Biol
,
2006
, vol.
23
(стр.
71
—
79
),.
Регуляторные связывающие партнеры и комплексы NHE3
,
Physiol Rev
,
2007
, vol.
87
(стр.
825
—
872
),,,,.
Гидроксилаза жирных кислот млекопитающих, ответственная за образование альфа-гидроксилированного галактозилцерамида в миелине
,
Biochem J
,
2005
, vol.
388
Pt 1
(стр.
245
—
254
),,.
Протонный ядерно-магнитный резонансный анализ аномерной структуры гликосфинголипидов. Группа крови ABH-активные вещества
,
Arch Biochem Biophys
,
1979
, vol.
192
(стр.
177
—
190
),,.
Протонный ядерно-магнитный резонансный анализ аномерной структуры гликосфинголипидов. Льюис-активные и льюисоподобные вещества
,
Arch Biochem Biophys
,
1979
, vol.
192
(стр.
191
—
202
),,.
Протонный ядерно-магнитный резонансный анализ аномерной структуры гликосфинголипидов. Глобо-серия (от одного до пяти сахаров)
,
Arch Biochem Biophys
,
1979
, vol.
192
(стр.
164
—
176
),,,,,,.
Новые полифукозилированные N-связанные гликопептиды с детерминантами группы крови A, H, X и Y из эпителиальных клеток тонкого кишечника человека
,
J Biol Chem
,
1989
, vol.
264
(стр.
5720
—
5735
),.
Плазматическая мембрана и гликосфинголипиды слизистой оболочки кишечника крысы
,
Biochim Biophys Acta
,
1973
, vol.
306
(стр.
446
—
459
),,,,,,,,.
Гликозидные аналоги бета-галактозилцерамида, новый класс низкомолекулярных противовирусных агентов, которые ингибируют проникновение ВИЧ-1
,
Antiviral Res
,
2008
, vol.
80
(стр.
54
—
61
),,,,,,,,, и др.
Расстройства, связанные с FA2H: новая мутация сайта сплайсинга c.270 + 3A> T приводит к сложному нейродегенеративному фенотипу
,
Dev Med Child Neurol
,
2011
, vol.
53
(стр.
958
—
961
),,.
Обзор метаболизма сфинголипидов: от синтеза к распаду
,
Adv Exp Med Biol
,
2010
, vol.
688
(стр.
1
—
23
),,,,.
Стереоспецифичность 2-гидроксилазы жирных кислот и дифференциальные функции энантиомеров 2-гидроксижирных кислот
,
J Lipid Res
,
2012
, vol.
53
(стр.
1327
—
1335
).
Быстрое перметилирование гликолипида и полисахарида, катализируемое метилсульфинилкарбанионом в диметилсульфоксиде
,
J Biochem
,
1964
, vol.
55
(стр.
205
—
208
).
Сфинголипиды при инфекционных заболеваниях
,
Jpn J Infect Dis
,
2005
, vol.
58
(стр.
131
—
148
),,,,,, и др.
Липидные рафты существуют в виде стабильных холестерин-независимых микродоменов в мембране щеточной каймы энтероцитов
,
J Biol Chem
,
2001
, vol.
276
(стр.
32338
—
32344
).
Субклеточная локализация гликосфинголипидов в эпителиальных клетках тонкой кишки крысы
,
Biochim Biophys Acta
,
1983
, vol.
733
(стр.
295
—
299
),,.
Ультраструктурная локализация ганглиозида GM1 клеточной мембраны с помощью холерного токсина
,
Proc Natl Acad Sci USA
,
1977
, vol.
74
(стр.
3782
—
3786
),,,,,,,.
Мышиные моноклональные антитела против линий раковых клеток человека со специфичностью в отношении группы крови и родственных антигенов. Характеристика по связыванию антител с гликосфинголипидами в анализе связывания на хроматограмме
,
J Biol Chem
,
1983
, vol.
258
(стр.
4091
—
4097
),,,,.
Углеводно-специфическая адгезия бактерий к тонкослойным хроматограммам: рационализированный подход к изучению гликолипидных рецепторов клетки-хозяина
,
Anal Biochem
,
1985
, vol.
146
(стр.
158
—
163
),,,,.
Мембранные рафты: потенциальные ворота для проникновения бактерий в клетки-хозяева
,
Microbiol Immunol
,
2010
, vol.
54
(стр.
237
—
245
),,.
Наш взгляд на клеточные (глико) сфинголипиды
,
J Neurochem
,
2007
, vol.
103
Доп. 1
(стр.
3
—
13
),,.
Гликосфинголипиды толстой кишки человека: подробная структурная характеристика со специальной ссылкой на соединения группы крови и структуры бактериальных рецепторов
,
J Biochem
,
1991
, vol.
110
(стр.
120
—
131
),,.
Структурный масс-спектрометрический анализ основного ганглиозида сетчатки млекопитающих, сиалил-сиалил-дигексозилцерамида
,
Biomed Mass Spectrom
,
1977
, vol.
4
(стр.
77
—
81
),,,.
Взаимодействие холерного токсина и мембранного ганглиозида GM1 тонкой кишки
,
Proc Natl Acad Sci USA
,
1975
, vol.
72
(стр.
2520
—
2524
).
Структура и функция гликокаликса
,
Fed Proc
,
1969
, vol.
28
(стр.
12
—
25
),,.
Микробы и здоровье Коллоквиум Саклера: два слизистых слоя толстой кишки организованы муцином MUC2, тогда как внешний слой является законодателем взаимодействий между хозяином и микробом
,
Proc Natl Acad Sci USA
,
2011
, vol.
108
Дополнение 1
(стр.
4659
—
4665
).
Углеводный состав и анализ последовательности производного дизиалоганглиозида головного мозга с помощью масс-спектрометрии с ионами молекулярной массы при m-e 2245. Возможное использование в специфическом микроанализе компонентов клеточной поверхности
,
Biochemistry
,
1974
, vol.
13
(стр.
3643
—
3647
).
Гликосфинголипиды и поверхностные мембраны
,
Biol Membr
,
1982
, vol.
4
(стр.
1
—
74
).
Гликосфинголипиды животных как сайты прикрепления к мембранам для бактерий
,
Annu Rev Biochem
,
1989
, vol.
58
(стр.
309
—
350
),,.
Разделение моногликозилцерамидов (цереброзидов) почек крупного рогатого скота на подгруппы и их характеристика с помощью масс-спектрометрии
,
Biochim Biophys Acta
,
1973
, vol.
306
(стр.
317
—
328
).
Ганглиозиды слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта человека
,
Biochim Biophys Acta
,
1975
, vol.
409
(стр.
320
—
328
).
Анализ метилирования основных ганглиозидов слизистой оболочки пищеварительного тракта человека
,
Biochim Biophys Acta
,
1976
, vol.
431
(стр.
96
—
104
).
Жирные кислоты и длинноцепочечные основания ганглиозидов слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта человека
,
Chem Phys Lipids
,
1976
, vol.
17
(стр.
14
—
21
),.
Кишечные бокаловидные клетки и муцины в здоровье и болезнях: последние исследования и прогресс
,
Curr Gastroenterol Rep
,
2010
, vol.
12
(стр.
319
—
330
),,,,.
Муцины в барьере слизистой оболочки для инфекции
,
Mucosal Immunol
,
2008
, vol.
1
(стр.
183
—
197
).
Функции гликосфинголипидов
,
Колд Спринг Харб Перспект Биол
,
2011
, т.
3
7
,.
Липидные рафты как мембранно-организующий принцип
,
Science
,
2010
, vol.
327
(стр.
46
—
50
),.
Молекулярное устройство сфинголипидов. Монослойное поведение керамидов
,
Chem Phys Lipids
,
1977
, vol.
20
(стр.
273
—
284
).
Диарейное заболевание, вызванное секрецией энтероцитов: доктрина, не имеющая доказательств
,
Exp Physiol
,
2010
, vol.
95
(стр.
479
—
484
),,.
Обнаружение ганглиозидов, связывающих холерный токсин: прямое связывание 125I-меченного токсина на тонкослойных хроматограммах
,
Anal Biochem
,
1980
, vol.
109
(стр.
399
—
402
),,,,,.
Микроворсинка энтероцитов представляет собой органеллу, генерирующую пузырьки
,
J Cell Biol
,
2009
, vol.
185
(стр.
1285
—
1298
).
Фуколипиды
,
J Lipid Res
,
1978
, т.
19
(стр.
131
—
147
),,,,,,,,, и др.
Первичные эпителиальные клетки кишечника избирательно переносят R5 ВИЧ-1 в клетки CCR5 +
,
Nat Med
,
2002
, vol.
8
(стр.
150
—
156
).
Пути метаболизма сфинголипидов и гликосфинголипидов в эпоху сфинголипидомики
,
Chem Rev
,
2011
, vol.
111
(стр.
6387
—
6422
),,,,,,,,, и др.
Протеомная характеристика маркеров липидных рафтов из щеточной каймы кишечника крысы
,
Biochem Biophys Res Commun
,
2006
, vol.
342
(стр.
236
—
244
),,,,,,.
Характеристика ганглиозидного антигена, связанного с меланомой человека, определяемого моноклональным антителом, 4.2
,
J Biol Chem
,
1982
, vol.
257
(стр.
12752
—
12756
).
Ультраструктурная локализация ганглиозидов; GM1 концентрируется в кавеолах
,
J Histochem Cytochem
,
1994
, vol.
42
(стр.
155
—
166
),.
Молекулярные структуры в сфинголипидах — кристаллическая структура цереброзида
,
Chem Phys Lipids
,
1977
, vol.
20
(стр.
175
—
191
),,,,,,,,, и др.
Токсин шига вызывает инвагинации канальцевых мембран для поглощения клетками
,
Nature
,
2007
, vol.
450
(стр.
670
—
675
),,,.
Восприимчивость к зимней рвоте: Сладкое вещество
,
Rev Med Virol
,
2011
, vol.
21
(стр.
370
—
382
).
Хроматографическое разделение ганглиозидов головного мозга человека
,
J Neurochem
,
1963
, vol.
10
(стр.
613
—
623
),.
Стволовые клетки, самообновление и дифференцировка в кишечном эпителии
,
Annu Rev Physiol
,
2009
, vol.
71
(стр.
241
—
260
),.
Липиды и микродомены мембран в репликации ВИЧ-1
,
Virus Res
,
2009
, vol.
143
(стр.
162
—
176
).
Синтез гликопротеинов мембранной поверхности эпителиальных клеток кишечника.I. Индикатор клеточной дифференцировки
,
J Biol Chem
,
1973
, vol.
248
(стр.
2536
—
2541
),,,.
Интелектин: новый белок, связанный с липидным рафтом, в щеточной кайме энтероцитов
,
Biochemistry
,
2006
, vol.
45
(стр.
9188
—
9197
)
© Автор, 2012. Опубликовано Oxford University Press. Все права защищены.Для получения разрешений обращайтесь по электронной почте: [email protected]
. .
No related posts.