Co je to fyziologie adheze?

Přilnavost (lat. adhaesio adheze, adheze) – slepení kapalných nebo pevných těles.

V biologii jsou adhezivní vlastnosti buňky chápány jako soubor jejích charakteristik, které určují schopnost navazovat a udržovat kontakty s jinými buňkami a (nebo) neživým substrátem. V důsledku adhezivních interakcí dochází k vytvoření mezibuněčného kontaktu – specializované struktury, kterou lze považovat za systémotvorný prvek při přechodu z buněčné na tkáňovou úroveň organizace. Mezibuněčný kontakt je druh buněčné organely, sestávající z plazmatických membrán a speciálních struktur kontaktujících buněk (viz Buňka, Biologické membrány). Předpokládá se, že adhezní interakce hrají mimořádně důležitou roli v procesech, jako je morfogeneze tkání, regulace buněčného dělení a malignity.

Výzkum adhezních interakcí začal v roce 1891, kdy se S. Ringer naučil, jak získat buněčné suspenze umístěním houby do roztoku bez vápníku. V roce 1908 W. J. Wilson objevil fenomén reagregace suspenze buněk houby za vzniku životaschopného organismu. Fenomén reagregace byl také prokázán u embryonálních tkání mnoha živočišných druhů. Bylo prokázáno, že během procesu reagregace dochází k druhově specifickému třídění buněk v houbách a třídění buněk specifickému pro tkáně u vyšších zvířat. Tento jev se nazývá selektivní adheze. Adheze buněk k substrátu do značné míry závisí na jeho fyzikálně-chemických vlastnostech. vlastnosti. Buňky v kultuře se množí pouze tak dlouho, dokud nevytvoří souvislou monovrstvu (kontaktní inhibice množení). Byly izolovány různé druhově a tkáňově specifické agregační faktory pro buněčné kultury, což jsou komplexní makromolekuly glykoproteinové povahy.

Při oslabení schopnosti buněk navazovat mezibuněčné kontakty prudce klesá odolnost epiteliálních buněk vůči působení poškozujících látek. Síla adheze buněk se vlivem hormonů výrazně mění. Bylo například prokázáno, že při stresu u krys dochází ke snížení adhezní síly epiteliálních buněk. Tento jev se vysvětluje závislostí parametrů adheze na hladině glukokortikoidů v krvi. Bylo také zjištěno, že stav mezibuněčných kontaktů ovlivňuje proliferační aktivitu buněk.

Nejpodrobněji byly studovány změny adheze během růstu nádoru. V roce 1944 DR Goman objevil prudký pokles (5-10krát) síly buněčné adheze u některých lidských nádorů. Později byly zjištěny změny adhezních parametrů během chemické a spontánní karcinogeneze. V cílových tkáních vysoce rakovinných myších kmenů jsou adhezivní interakce narušeny již od raného postnatálního věku. Tyto a další podobné údaje jsou důležité pro vysvětlení invazivnosti nádorů, schopnosti metastázovat a některých jejich dalších vlastností.

Velikost adhezních sil v tkáních dospělých zvířat může být snížena v důsledku předběžného ošetření tkáně roztoky bez vápníku, komplexony, určitými enzymy a tak dále. Mechanismy adheze nejsou plně objasněny. Je známo, že ionty vápníku hrají hlavní roli v adhezních interakcích (jiné dvojmocné ionty je nahrazují jen částečně). Při vytváření adheze má velký význam aktivní pohyb buněčných membrán. Na tvorbě mezibuněčných kontaktů se podílejí nespecifické síly Vander Waals působící mezi membránami (viz Molekula). Předpokládá se, že k tkáňově specifické adhezi dochází za účasti makromolekulárního mezibuněčného cementu. Takový adhezní faktor, izolovaný experimentálně z tkáňových extraktů dospělých zvířat bez vápníku, může významně obnovit adhezní sílu buněk. Jeho účinek je tkáňově specifický a je doprovázen supresí syntézy DNA ve stejné tkáni.

Ke studiu adhezních mechanismů v biomedicínském výzkumu se používá několik skupin adheziometrických metod. Za prvé se jedná o metody, které studují procesy tvorby mezibuněčných kontaktů v buněčných kulturách, zejména embryonálních. Tyto způsoby využívají zejména jednovrstvou buněčnou kulturu na substrátu. Tyto metody jsou zaměřeny především na studium elementárních mechanismů adheze. Pomocí druhé skupiny metod jsou studovány procesy destrukce existujících mezibuněčných kontaktů v tkáních dospělých zvířat. Velikost adhezivních interakcí se posuzuje podle velikosti síly potřebné k oddělení buněk od sebe nebo podle počtu celých buněk izolovaných během expozice. Jako destruktivní vlivy se uplatňují mechanické, osmotické, hydrodynamické nebo hydrostatické vlivy. V tomto případě je důležité vzít v úvahu vztah mezi silami adheze a koheze (tedy pevnostními charakteristikami buněčných membrán). Celé buňky lze izolovat rozrušením vzorku tkáně, pokud kohezní síly převyšují adhezní síly. Používají se také výpočtové metody, které jsou založeny na měření různých elektrických, akustických, mechanických a dalších charakteristik živých tkání.

Ke studiu mezibuněčných kontaktů a adhezních jevů se kromě adheziometrických metod využívají různé metody založené na stanovení difúzních vlastností mezibuněčných kontaktů a metabolické spolupráce buněk.

Bibliografie: Vasiliev Yu.M. a Malenkov A.G. Cell surface and cell reaction, L., 1968, bibliogr.; Konev S.V. a Mashul V.M. Mezibuněčné kontakty, Minsk, 1977; Malenkov A. G. a Chuich G. A. Mezibuněčné kontakty a reakce tkání, M., 1979, bibliogr.; Mezibuněčné interakce, ed. C. De Mello, přel. z angličtiny, M., 1980.

Belyakov, E. S. Adheze lymfocytů a krevních destiček (přehled literatury) / E. S. Belyakov, E. Yu Melnichuk. — Text: bezprostřední // Mladý vědec. – 2019. – č. 29 (267). – str. 26-28. — URL: https://moluch.ru/archive/267/61739/ (datum přístupu: 20.11.2023. listopadu XNUMX).

Je známo, že krevní destičky jsou formované prvky krve, které se přímo aktivně účastní procesů hemostázy. Krom toho však krevní destičky ovlivňují i ​​buňky imunitního systému. Jedním z příkladů takového vlivu je adheze lymfocytů a destiček (LTA) [3].

Tento literární přehled zkoumá nejnovější moderní literární údaje o tomto jevu, jeho mechanismu, podmínkách a také laboratorní metodice stanovení indikátoru LTA.

Klíčová slova: adheze lymfocyt-destičky, LTA index, imunita.

Účel: analyzovat moderní literární údaje o fenoménu adheze lymfocytů a destiček, mechanismu a nezbytných podmínkách a také studovat navržené metody stanovení indikátoru LTA.

Adheze lymfocytů a krevních destiček (LTA) je schopnost lymfocytů s markery CD3+, CD4+ (T-helper), CD16+ (natural killer – NK cells) vytvářet koagregáty s krevními destičkami pomocí adhezivních molekul, které umožňují lymfocytům přilnout k poškozenému endotelu a migrovat dovnitř poškozená oblast cévní stěny. Tento indikátor je integrální a současně odráží změny jak v systému hemostázy, tak v imunitním systému [7].

Když je narušena integrita vaskulárního endotelu, exprese většiny známých adhezních molekul pro lymfocyty se stává obtížnou. V důsledku toho je narušena spolupráce a migrace imunitních buněk v oblasti poškození cévní stěny [1]. Fenomén LTA kompenzuje neschopnost lymfocytů v nepřítomnosti adhezních molekul migrovat do místa poškození a tam se fixovat.

Model účasti krevních destiček na migraci lymfocytů do oblastí cévního poškození lze znázornit následovně [1]:

V okamžiku poškození celistvosti cévní stěny je narušena spolupráce a migrace lymfocytů do poškozené oblasti z důvodu obtížnosti exprese adhezních molekul cévním endotelem. Aktivované krevní destičky podporují kontakt mezi lymfocyty a kolagenovými vlákny, čímž usnadňují jejich interakci s intercelulárními adhezními molekulami ICAM-1. Další retrakce krevních destiček podporuje lokomoci lymfocytů hlouběji do poškozené oblasti. Krevní destičky navíc částečně kompenzují chybějící funkci prezentující antigen a zároveň snižují reakci lymfocytů na kolagenová vlákna jako antigen [6]. Provádějí také trofické a reparační funkce sekrecí růstového faktoru odvozeného z krevních destiček. Kromě molekul ICAM-1 podporují adhezi na extracelulární matrici integrinové a neintegrinové můstky, jako jsou _IIb/3 a ₁-příbuzné integriny, P-selektin-PSGL a CD40-CD40L [6].

Regulace LTA se provádí působením různých biologicky aktivních látek: induktory agregace krevních destiček, cytokiny, adhezní molekuly. V publikovaných výsledcích výzkumu bylo uvedeno, že IL2 je induktorem interakce krevních destiček a lymfocytů s markery CD4+ a CD16+. Bylo zjištěno, že po inkubaci lymfocytů s IL2 se počet agregátů leukocytů a destiček zvýšil více než 4krát [1]. A inkubace lymfocytů s monoklonálními protilátkami proti IL2 téměř úplně eliminuje schopnost tvořit agregáty lymfocytů a destiček pro NK buňky a významně inhibuje tuto funkci u T pomocných buněk [2]. Bylo zjištěno, že kromě IL2 ovlivňují adhezi také další cytokiny. Například inkubace plné krve v přítomnosti IL-1β zvýšila počet koagregátů lymfocytů a destiček 2,5krát [1]. A protizánětlivé cytokiny, jako je IL4, IL10 a IFNγ, významně inhibují adhezi lymfocytů a destiček [2].

Bylo zjištěno, že preinkubace leukocytů s monoklonálními protilátkami proti ICAM-1, rychlé adhezní molekule, téměř úplně eliminovala schopnost leukocytů spontánně přijít do kontaktu s krevními destičkami. Přídavek IL-2 do růstového média leukocytů nezvýšil adhezivní funkci inkubovaných buněk [1]. Navíc bylo zjištěno, že destičky podporují adhezi za současných spíše než statických podmínek. A ve větší míře za současných podmínek s vysokým stupněm intenzity smyku [1]. Přidání ADP, adrenalinu, kolagenu, trombinu a destičkového aktivačního faktoru zvýšilo LTA v průměru 1,5–2krát [1].

Proces LTA není ovlivněn vápníkovými ionty a glykoproteiny (GP) IIb/IIIa [1].

Metodika stanovení ukazatele LTA.

Metodu pro stanovení indexu adheze LTA navrhli Yu.A. Vitkovsky et al. (1999). Čerstvá heparinizovaná krev se navrství na gradient urografin-fikol (hustota 1,077) a izolují se lymfocyty. Mezifázový kruh obsahující buňky a krevní destičky se shromáždí, jednou promyje fyziologickým roztokem pufrovaným fosfátem pH 7,4 a centrifuguje při 1000 ot./min. po dobu 3–4 minut. Kapalina supernatantu se vypustí, sediment se mikroskopicky zkoumá v Goryaevově komoře. Spočítá se počet koagregátů lymfocytů a krevních destiček na 100 buněk. Stupeň adheze je definován jako počet krevních destiček přilnutých k povrchu jednoho lymfocytu [4].

Závěr

Dnes je fenomén adheze leukocytů a destiček znám a byla vyvinuta originální metoda stanovení indikátoru LTA. Je známo, že LTA závisí jak na funkčním stavu krevních destiček, tak na různých biologicky aktivních molekulách – induktorech agregace: ICAM-1, IL-2, IL-1, IL-16. Další studie zaměřené na studium vztahu mezi indikátorem LTA a patologickými stavy mohou vést k validaci této metody pro použití v klinické praxi za účelem komplexního posouzení jak stavu hemostatického systému, tak imunitního systému.

1. Belova N. I., Vorobyova N. A. Moderní metody laboratorní diagnostiky v imunologii: enzymová imunoanalýza, agregace lymfocytů a destiček a stanovení fagocytární aktivity // Edukační a metodická doporučení // Edukační a metodická doporučení. – 2014. – Ne. — S. s. 47–52.
2. Vitkovsky Yu. A., Kuznik B. I., Solpov A. V. Výsledky 10leté studie mechanismů adheze lymfocytů a krevních destiček // Transbaikal Medical Bulletin. – 2008. – č. 1. – S. 36–41.
3. Vitkovsky Yu. A., Kuznik B. I., Solpov A. V. Patogenetický význam adheze lymfocytů a krevních destiček // Lékařská imunologie. – 2006. – č. 5–6. — s. 745–753.
4. Emelyanova A. N., Vitkovsky Yu. A. Změny v adhezi lymfocytů a krevních destiček u pacientů s erysipelem // Transbaikal Medical Bulletin. – 2010. – č. 2. – s. 14–17.
5. Lyubin A.V., Solpov A.V., Shapovalov K.G.. Agregace krevních destiček a adheze lymfocytů a krevních destiček během elektrického traumatu v experimentu // Almanach klinické medicíny. – 2012. – č. 27′. — S. s. 46–49.
6. Topolev I.R., Likhanov V.V., Vitkovsky Yu.A. Adheze lymfocytů a krevních destiček u powerlifterů a kulturistů při maximálním a submaximálním zatížení (předběžné studie) // Transbaikal Medical Bulletin. – 2005. – č. 1. – s. 13–15.

Základní pojmy (vygenerováno automaticky): adheze, imunitní systém, buňka, lymfocyt, migrace lymfocytů, adhezní molekula, poškozená oblast, indikátor, cévní stěna, stav průtoku.