Интерстициальная клетка Кахаля
| Интерстициальная клетка Кахаля | |
|---|---|
| Подробности | |
| Идентификаторы | |
| латинский | стимуляция интерстициальных клеток [1] |
| МеШ | D056885 |
| ФМА | 86573 |
| Анатомическая терминология | |
Интерстициальные клетки Кахаля (ICC) — это интерстициальные клетки, обнаруженные в желудочно-кишечном тракте . Существуют разные типы ICC с разными функциями. ICC и другой тип интерстициальных клеток, известный как клетки рецептора тромбоцитарного фактора роста альфа (PDGFRα), электрически связаны с гладкомышечными клетками через щелевые контакты , которые работают вместе как функциональный синцитий SIP . [2] Миэнтеральные интерстициальные клетки Кахаля (ICC-MY) служат клетками-водителями ритма, которые генерируют биоэлектрические явления, известные как медленные волны . [3] Медленные волны проводят к гладким мышечным клеткам и вызывают фазовые сокращения. [4] [5]
На рисунке справа показаны изолированные интерстициальные клетки Кахаля из миентерического сплетения тонкой кишки мыши, выращенные в первичной культуре клеток. Морфологически этот тип клеток можно охарактеризовать как небольшое клеточное тело, часто треугольной или звездчатой формы, с несколькими длинными отростками, разветвляющимися на вторичные и третичные отростки - эти отростки часто контактируют с гладкомышечными клетками. Они обладают сократительным поведением как в теле клетки, так и в расширенных отростках.
Эмбриология
[ редактировать ]Эти клетки происходят из мезодермы . [6] в отличие от кишечных нейронов , которые возникают из клеток нервного гребня.
Функция
[ редактировать ]Внутримышечные интерстициальные клетки Кахаля (ICC-IM) участвуют в опосредовании ответов на нейротрансмиссию. [7] Все ICC в желудочно-кишечном тракте экспрессируют активируемые кальцием хлоридные каналы, кодируемые геном ANO1 . Эти каналы активируются высвобождением кальция в ICC и важны как для пейсмекерной активности ICC, так и для их ответов на нейротрансмиттеры. В недавнем обзоре отмечено, что карбахол увеличивает активность ICC через этот канал. [8] [9] Мыши с нокаутом ANO1 не способны производить медленные волны, а ингибиторы каналов ANO1 блокируют медленные волны. [8]
Считается, что ICC также присутствует в других типах гладкомышечных тканей. Но, за некоторыми исключениями, функция этих клеток недостаточно изучена и в настоящее время является областью активных исследований .
Роль в медленноволновой активности
[ редактировать ]ICC служат электрическими кардиостимуляторами и генерируют спонтанные электрические медленные волны в желудочно-кишечном (ЖКТ) тракте. Электрические медленные волны распространяются от ICC к гладкомышечным клеткам , и возникающая в результате деполяризация инициирует вход и сокращение ионов кальция . Медленные волны организуют сокращения кишечника в фазовые сокращения, которые являются основой перистальтики и сегментации . [ нужна медицинская ссылка ]
Частота пейсмекерных клеток ICC
[ редактировать ]Частота активности кардиостимулятора ICC различается в разных отделах желудочно-кишечного тракта: [10]
- 3 в минуту в желудке
- 11-12 ударов в минуту в двенадцатиперстной кишке.
- 8-9 в минуту в подвздошной кишке
- 3-4 в минуту в толстой кишке
ICC также опосредует нервный сигнал от энтеральных мотонейронов . У животных, лишенных ICC, значительно снижена реакция на нейромедиатор ацетилхолин , высвобождаемый возбуждающими мотонейронами, и на передатчик оксида азота , высвобождаемый тормозными мотонейронами . Таким образом, потеря ICC при заболевании может нарушить нормальный нервный контроль сокращений желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и привести к функциональным расстройствам ЖКТ , таким как синдром раздраженного кишечника . [ нужна медицинская ссылка ]
ICC также экспрессирует механочувствительные механизмы, которые заставляют эти клетки реагировать на растяжение. Растяжение мышц ЖКТ может повлиять на потенциалы покоя ICC и частоту активности кардиостимулятора. Карбахол увеличивает активность ICC за счет активации ANO1 . [8] [9]
ICC также имеют решающее значение для распространения медленных электрических волн. ICC образуют сеть, по которой может распространяться медленная волновая активность. Если эта сеть нарушена, то 2 участка мышц будут функционировать независимо. [ нужна медицинская ссылка ]
Патология
[ редактировать ]Считается, что ICC являются клетками, из которых возникают желудочно-кишечные стромальные опухоли (ГИСО). [11] Кроме того, аномалии в сети ICC являются одной из причин хронической кишечной псевдообструкции . [12]
Эпоним
[ редактировать ]Интерстициальные клетки Кахаля названы в честь Сантьяго Рамона-и-Кахаля . [13] испанский патологоанатом премии , лауреат Нобелевской .
См. также
[ редактировать ]- Список типов клеток человека, полученных из зародышевых листков
- Телоцит — похожая и потенциально эквивалентная клетка.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Двенадцатиперстная кишка Доктора Ястрова ЭМ-Атлас» .
- ^ Песня, NN; Сюй, WX (25 октября 2016 г.). «[Физиологическое и патофизиологическое значение моторной единицы SIP-синцития гладкомышечных клеток желудочно-кишечного тракта]». Шэн Ли Сюэ Бао: [Acta Physiologica Sinica] . 68 (5): 621–627. ПМИД 27778026 .
- ^ Томсен, Л.; Робинсон, ТЛ; Ли, Джей Си; Фаррауэй, Луизиана; Хьюз, MJ; Эндрюс, Д.В.; Хейзинга, JD (1 июля 1998 г.). «Интерстициальные клетки Кахаля генерируют ритмичный пейсмекерный ток» . Природная медицина . 4 (7): 848–851. дои : 10.1038/nm0798-848 . ISSN 1078-8956 . ПМИД 9662380 . S2CID 23987930 .
- ^ Хенниг Г.В., Спенсер Н.Дж., Джокела-Уиллис С., Байгинов П.О., Ли Х.Т., Ричи Л.А., Уорд С.М., Смит Т.К., Сандерс К.М. (май 2010 г.). «ICC-MY координирует электрическую и механическую активность гладких мышц тонкого кишечника мышей» . Нейрогастроэнтерол. Мотиль . 22 (5): с138–51. дои : 10.1111/j.1365-2982.2009.01448.x . ПМЦ 2856807 . ПМИД 20059699 .
- ^ Сандерс К., Ко С., Уорд С. (2006). «Интерстициальные клетки Кахаля как водители ритма в желудочно-кишечном тракте». Анну преподобный Физиол . 68 : 307–343. дои : 10.1146/annurev.phyol.68.040504.094718 . ПМИД 16460275 .
- ^ Курсад Турксен (2006). Протоколы эмбриональных стволовых клеток: модели дифференцировки . Хумана Пресс. стр. 263–. ISBN 978-1-58829-784-6 . Проверено 14 апреля 2010 г.
- ^ Кито Ю (2011). «Функциональная роль внутримышечных интерстициальных клеток Кахаля в желудке» . J Резус гладких мышц . 47 (2): 47–53. дои : 10.1540/jsmr.47.47 . ПМИД 21757854 .
- ^ Jump up to: а б с Сандерс К.М., Чжу М.Х., Бриттон Ф., Ко С.Д., Уорд С.М. (февраль 2012 г.). «Аноктамины и возбудимость гладких мышц желудочно-кишечного тракта» . Эксп. Физиол . 97 (2): 200–206. doi : 10.1113/expphysicalol.2011.058248 . ПМЦ 3272164 . ПМИД 22002868 .
- ^ Jump up to: а б Чжу М.Х., Сунг И.К., Чжэн Х., Сунг Т.С., Бриттон ФК, О'Дрисколл К., Ко С.Д., Сандерс К.М. (сентябрь 2011 г.). «Мускариновая активация Ca2+-активируемого Cl- тока в интерстициальных клетках Кахаля» . Дж. Физиол . 589 (Часть 18): 4565–82. дои : 10.1113/jphysicalol.2011.211094 . ПМК 3208225 . ПМИД 21768263 .
- ^ Покок, Ричардс, Ричардс, Физиология человека 4/ред., Oxford University Press, 2012. ISBN 978-0-19-957493-3 . стр.581
- ^ Миеттинен М., Ласота Дж. (2006). «Желудочно-кишечные стромальные опухоли: обзор морфологии, молекулярной патологии, прогноза и дифференциальной диагностики». Арч Патол Лаборатория Мед . 130 (10): 1466–78. doi : 10.5858/2006-130-1466-GSTROM . ISSN 1543-2165 . ПМИД 17090188 .
- ^ Де Джорджио Р., Сарнелли Г., Коринальдези Р., Стангеллини В. (2004). «Достижения в нашем понимании патологии хронической кишечной псевдонепроходимости» . Гут . 53 (11): 1549–1552. дои : 10.1136/gut.2004.043968 . ПМЦ 1774265 . ПМИД 15479666 . Полный текст
- ^ Сандерс К., Уорд С. (2006). «Интерстициальные клетки Кахаля: новый взгляд на функцию гладких мышц» . Дж Физиол . 576 (Часть 3): 721–726. дои : 10.1113/jphysicalol.2006.115279 . ПМК 1890422 . ПМИД 16873406 .