Fibroblasten: structuur, functie en ziekten

Fibroblasten zijn anabole cellen. Ze produceren alle vezels en moleculaire componenten van bindweefsel, waardoor het zijn structuur krijgt en sterkte.

Wat zijn fibroblasten?

Fibroblasten zijn bindweefsel cellen in strikte zin. Ze zijn beweeglijk en deelbaar en produceren alle belangrijke componenten van intercellulaire substantie. Dit is de basisstructuur in weefsel waarin de cellen zijn opgenomen. Het bepaalt de eigenschappen van het weefsel. De componenten zijn de zogenaamde amorfe matrix (vormloze, gelachtige vloeistof) en vezels. Als de synthesecapaciteit van fibroblasten laag is, worden ze inactief en immobiel. In deze toestand worden ze fibrocyten genoemd. De overgangen van de ene vorm naar de andere zijn echter vloeiend, zodat een precieze afbakening niet mogelijk is. In de literatuur worden de termen soms als synoniemen gebruikt. Deze mening wordt ook ondersteund door het feit dat een terugkeer van de inactieve naar de actieve toestand op elk moment mogelijk is. Een speciale vorm zijn de myofibroblasten, die een mengsel zijn van cellen van de bindweefsel en gladde spieren​ Ze kunnen samentrekken als spiervezels. De contractie wordt via de omringende elastische bindweefselvezels overgebracht op de aangrenzende structuren. Dit proces speelt een belangrijke rol in wond genezenBijvoorbeeld.

Anatomie en structuur

Actieve fibroblasten hebben een hoge syntheseactiviteit. Ze hebben een ronde tot ovale kern met een aparte nucleolus en bevatten veel celorganellen die verantwoordelijk zijn voor de vorming van matrixcomponenten. Het Golgi-apparaat is erg groot, er is overvloedig ruw endoplasmatisch reticulum en veel blaasjes en mitochondria​ In deze toestand heeft de cel veel onregelmatig gevormde uitsteeksels waardoor contact met elkaar plaatsvindt. Actieve fibroblasten vormen zelden een celassociatie, meestal liggen ze verspreid in de grondsubstantie. In inactieve toestand verandert de vorm van de cel en kern en de samenstelling in de cel. De vorm als geheel en van de kern is meer een spil. De synthese-actieve celorganellen zijn zwakker ontwikkeld. Alle bovenstaande kenmerken resulteren erin dat de fibrocyt kleiner is dan de actieve vorm. In inactieve toestand wordt de opstelling in het celcluster vaker waargenomen. Myofibroblasten zijn duidelijk spilvormig en dragen lange projecties. Ze bevatten actine-myosinecomplexen die kunnen samentrekken. Hun vorm lijkt op die van gladde spiercellen.

Functie en taken

Actieve fibroblasten produceren alle componenten van de matrix, dwz vezels, glucosamine glycanen en proteoglycanen. Al deze bestanddelen bepalen de eigenschap van bindweefsel in pezen, ligamenten, kraakbeen, capsules, fascia en onderhuids weefsel. De voorloper van collageen, procollageen, wordt geproduceerd in het ruwe endoplasmatisch reticulum. Het wordt vervoerd naar de celmembraan via het membraansysteem van het Golgi-apparaat en vrijgegeven naar buiten. Collageen bestaat uit zeer resistente vezels die uitgelijnd zijn in de richting van de trekkracht en de matrix zijn trekstabiliteit geven. Bij weefselschade kan de aanmaak van collageen wordt sterk gestimuleerd om in een vroeg stadium een ​​netwerk van vezels te vormen, dat ter bescherming over een defect wordt gelegd. Dit is een heel belangrijke stap in wond genezen​ Elastische vezels bevatten veel elastine en zijn daar waar nodig stretching spanningen komen vaak voor, bijvoorbeeld in de aorta en longen. Reticulaire vezels vormen een los netwerk en worden gebruikt om cellen of organen zoals de milt. Glucosamine glycanen zijn lineair gerangschikt meerdere suikers, terwijl proteoglycanen groot zijn moleculen gemaakt van suiker residuen en een kleine eiwitcomponent. Beide groepen hebben een enorm hoog vermogen om te binden water, die de volume en strakheid van de matrix. Naast hun herstellende functie bereiden fibroblasten ook de afbraak van beschadigd of dood bindweefsel voor. Zij produceren collagenase, een degradatief enzym dat wordt opgeslagen in blaasjes. Indien nodig wordt het afgescheiden en beschikbaar gesteld voor het afbraakproces. Myofibroblasten spelen een belangrijke rol in de beginfase van wond genezen​ Ze hebben een actine-myosinecomplex waardoor ze kunnen samentrekken. Met dit proces spannen en stabiliseren ze het nieuw gevormde weefsel na een blessure en trekken ze de wondranden naar elkaar toe.

Ziekten

De activiteit van fibroblasten neemt af met de leeftijd, waardoor de vorm en eigenschappen van bindweefsel veranderen. Het wordt slapper en de ondersteunings- en stabiliteitsfuncties verminderen. Hetzelfde geldt voor zwakte van het bindweefsel​ Het is constitutioneel, er is een aangeboren zwakte van fibroblastactiviteit. Ze produceren niet genoeg stoffen voor de matrix en is daardoor minder stevig en strak dan bij andere mensen. Dit proces kan worden ondersteund door externe omstandigheden, vooral door te zijn te zwaar​ De gevolgen zijn zichtbaar op de huid (sinaasappelschil huid) en aders (spataderen), maar hebben invloed op het gehele bindweefsel. Ook bij interne organen of de ligamenten van de gewrichten​ Een typische ziekte waarbij verhoogde fibroblastactiviteit optreedt, is fibrose. Het wordt meestal veroorzaakt door gifstoffen die gedurende een lange periode worden ingenomen, zoals kolenstof, bloem of asbest. De verhoogde productie van collageen leidt tot een verminderd vermogen van het bindweefsel om uit te zetten. Afhankelijk van welk orgaan is aangetast, is het vermogen om te functioneren ernstig aangetast. In het geval van vitale organen kan de dood het gevolg zijn. Een typische plaats van manifestatie is de long​ Een andere belangrijke groep ziekten waarbij sprake is van verhoogde fibroblastactiviteit zijn de collagenosen. Dit zijn autoimmuunziekten die behoren tot de inflammatoire reumatische groep. De immuunsysteem formulieren antilichamen tegen het eigen bindweefsel van het lichaam, die leiden tot het ontstekingsproces. In de loop van de ziekte stolt het bindweefsel, wat kan leiden tot verkalking. De gewrichten (reumatoïde artritis), De huid of het bindweefsel van de interne organen (sclerodermie) worden vaak beïnvloed. De reactie heeft niet alleen invloed op de fibroblasten, maar ook op de cellen die actief worden tijdens een ontstekingsreactie.

Typische en veel voorkomende bindweefselaandoeningen.

  • Striae
  • Progressieve systemische sclerodermie
  • Striae
  • Cellulitis (sinaasappelschil)