Pericyte: structuur, functie en ziekten

Pericytes zijn cellen van de extracellulaire matrix en omringen alle haarvaten met hun contractiele uitsteeksels. In een belangrijke functie voeren ze dilatatie en vernauwing van haarvaten uit omdat capillair endotheel missen spiercellen en vertrouwen op externe controle van hun lumen. Bovendien vervullen pericytes belangrijke functies bij de proliferatie van endotheelcellen bij de vorming van nieuwe schepen (angiogenese).

Wat is een pericyte?

Pericytes (pericytes) maken deel uit van de extracellulaire matrix, dat wil zeggen, onderdeel van de bindweefsel​ Kenmerkend voor pericyten zijn hun samentrekkende stervormige celprocessen, die ze gebruiken om haarvaten te omringen, zodat ze ze naar behoefte kunnen verwijden of vernauwen. Omdat gladde spiercellen ook geïntegreerd zijn in de wanden van slagaders en aders, kunnen de (gezonde) schepen kunnen hun eigen dilatatie en vernauwing beheren. De vaatwanden van haarvaten bevatten geen gladde spiercellen, dus ze vertrouwen op pericytes voor ondersteuning. De meeste pericytes zijn afkomstig van het mesenchym. Sommige auteurs beweren dat ze zich ook kunnen ontwikkelen door transformatie van endotheelcellen. Omgekeerd wordt ook gedacht dat pericyten zich ook kunnen ontwikkelen tot andere mesenchymale cellen zoals fibroblasten, osteoblasten, chondrocyten en andere. Omdat pericyten direct zijn geïntegreerd in het basaalmembraan van haarvaten, worden ze ook geclassificeerd als vaatwandcellen. Pericytes zijn aanwezig in alle weefsels die worden doorkruist bloed schepen​ Opvallend is dat ze vooral in het midden voorkomen zenuwstelsel en zijn geassocieerd met het onderhoud van de bloed-hersenen barrière.

Anatomie en structuur

Morfologisch gezien hebben pericytes geen uniforme vorm. De uitwendige vorm van de cellen past zich aan hun specifieke functie aan. Alle pericytes hebben een kern en een relatief kleine hoeveelheid cytoplasma. De kern verandert afhankelijk van de taken die de pericytes uitvoeren. In regenererend weefsel of in de groeifase nemen de kernen een bolvorm aan en zijn euchromatisch verstoord. In gedifferentieerd weefsel lijken de kernen heterochromatisch en afgeplat. Het cytoplasma bevat mitochondria voor energievoorziening, myofilamenten en glycogeendeeltjes. De myofilamenten zijn filamenteuze eiwitstructuren die contractiliteit bieden aan de meervoudige celprocessen van pericyten in een complex samenspel tussen myosine en actine. De verbinding tussen de processen en het endotheel van de capillairen gebeurt via zogenaamde tight junctions, die ook de contractiekrachten overbrengen naar het endotheel van de capillairen. Het cytoplasma bevat ook multivesiculaire insluitsels en plasmalemmale vesikels, die anders alleen als vesiculaire insluitsels in het cytoplasma van endotheelcellen worden aangetroffen. De meervoudige celprocessen die de haarvaten omsluiten, hebben aan hun uiteinden vaak clubvormige verlengstukken. Sommige auteurs beweren dat deze extensies dienen om de hiaten in het endotheel van haarvaten naar behoefte om de uitwisseling van stoffen die plaatsvindt over de openingen (gaten) te regelen. Deze aanname is compatibel met de accumulatie van pericytes in het CZS. In het CZS omringen pericytes haarvaten met bijna geen openingen, zodat ze de uitwisseling van stoffen tussen de haarvaten en het omringende zenuwweefsel bijna volledig kunnen blokkeren wanneer dat nodig is. Pericytes hebben alle noodzakelijke "tools" om te kunnen synthetiseren eiwitten.

Functie en taken

Pericytes voeren een aantal verschillende bekende hoofdtaken en functies uit. Niet alle functies van pericytes zijn echter nog voldoende bekend en verder onderzoek is nodig. Een van de onbetwiste hoofdrollen is de regulering van de vasculaire tonus in de haarvaten die ze omringen. De pericyte processen kunnen samentrekken of verwijden en het samentrekkende of verwijdende effect via nauwe overgangen naar de haarvaten overbrengen. Pericytes vervullen ook belangrijke functies bij het onderhouden van het bloed-hersenen barrière in het CZS. Uitbreidingen op hun uitsteeksels maken het mogelijk om de gefenestreerde (met openingen of gaten) endotheel van de capillairen bijna volledig te sluiten, waardoor de uitwisseling met macromoleculen plaatsvindt. Dit resulteert in een zeer selectieve uitwisseling van stoffen tussen het CZS en de bloedcapillairen om ervoor te zorgen dat giftige stoffen, pathogeen kiemen of zeker hormonen kan niet doordringen in het zenuwweefsel van het CZS. Een andere taak van pericyten is het ondersteunen van angiogenese, de vorming van nieuwe bloedvaten in nieuw of groeiend weefsel. De celprocessen van pericyten verschaffen fysieke stabiliteit aan de nieuwe bloedvaten en synthetiseren tweede boodschappers die angiogenese stimuleren. De rol van pericytes in ontsteking veroorzaakt door infectie of stomp (steriel) letsel is niet voldoende onderzocht.

Ziekten

Vanwege het bijna alomtegenwoordige distributie van pericytes in het lichaam en hun sleutelrol bij het handhaven capillair bloed en weefselvocht flow, disfunctie van pericytes speelt een rol bij veel ziekten en symptomen. Vaak worden symptomen veroorzaakt door een teveel aan pericytes in een bepaald weefselgedeelte of door hun tekort. In beide gevallen zijn er storingen in capillair bloeddruk en metabolische uitwisseling. In het vroege stadium van diabetische retinopathieer is een toenemend verlies van pericytes in het gebied van het netvlies, waardoor de vasthoudende functie van de pericyten voor de capillairen verloren gaat en er zijn vaak microaneurismen op het netvlies met bijbehorende visuele beperkingen. Het verlies van pericytes in het CZS van ouderen kan leiden tot een functionele beperking van de bloed-hersenbarrière en tot een onbedoelde uitwisseling van stoffen, die neurodegeneratieve ontstekingen teweegbrengt en leidt tot verhoogde celdood (apoptose) van neuronen. Na beroertes werd waargenomen dat haarvaten in het CZS-gebied werden vernauwd door pericytes en vervolgens afstierven, waardoor de bloed-hersenbarrière en leidend tot verhoogde neuronale celdood.