Синцитик
Синцитик греческого ( / s ɪ n ˈ s ɪ ʃ i ə m / ; pl .: Syncytia от ; σύν syn "вместе" и κύτος " ячейка IE") симплаз или , kytos : Клеточные слияния одноядерных клеток (то есть клетки с одним ядром ), в отличие от коноцита , что может быть результатом множественных ядерных дивизий без сопровождения цитокинеза . [ 1 ] Мышечная клетка, которая составляет скелетные мышцы животных , является классическим примером синцитийной клетки. Термин может также относиться к клеткам, взаимосвязанным специализированными мембранами с щелевыми соединениями , как видно в клетках сердечных мышц и определенных клетках гладких мышц, которые синхронизируются электрически в потенциале действия .
В поле эмбриогенеза используется слово синцитика для обозначения коноцитарных бластодермных эмбрионов беспозвоночных , таких как Drosophila melanogaster . [ 2 ]
Физиологические примеры
[ редактировать ]Протисты
[ редактировать ]В протистах синцития можно найти у некоторых носорогов (например, хлорарахниофитов , плазмодиофоридов , гаплоспоридов ) и плесень из неклеточных слизи , диктиостелиды ( амебозоанские ), аквазиды ( экскавата ) и гаплозун .
Растения
[ редактировать ]Некоторые примеры синциты растений , которые являются результатами во время развития растений , включают в себя:
- Разработка эндосперма [ 3 ]
- латиферры Неартикулированные
- Плазмодиальный таптум , [ 4 ] и
- « Нуц -плазмодия» семейства Podostemaceae [ 5 ]
Грибы
[ редактировать ]Синцитик является нормальной клеточной структурой для многих грибов . Большинство грибов базидиомикоты существуют в виде дикариона , в которых нитоподобные клетки мицелий частично разделены на сегменты, каждый из которых содержал два различных ядра, называемые гетерокарионами .
Животные
[ редактировать ]Нервная сеть
[ редактировать ]Нейроны, которые составляют субэпителиальную нервную сеть в зубчатых желе ( Ctenophora ), сливаются в нервный синцитик, состоящий из непрерывной плазматической мембраны вместо того, чтобы соединяться через синапсы . [ 6 ]
Скелетная мышца
[ редактировать ]Классическим примером синцития является образование скелетных мышц . Большие волокна скелетных мышц образуются путем слияния тысяч отдельных мышечных клеток. Многоядерное ядро расположение важна в патологических состояниях, таких как миопатия , где фокальный некроз (смерть) части волокна скелетных мышц не приводит к некрозу соседних срезов того же волокна скелетных мышц, потому что эти соседние срезы имеют свою собственную материал Таким образом, миопатия обычно ассоциируется с таким «сегментарным некрозом», причем некоторые из сохранившихся сегментов функционально отрезаны от их нервного снабжения путем потери непрерывности при нервно -мышечном соединении .
Сердечная мышца
[ редактировать ]Синцитик сердечной мышцы важен, потому что он обеспечивает быстрое скоординированное сокращение мышц по всей длине. Потенциалы сердечного действия распространяются вдоль поверхности мышечного волокна из точки синаптического контакта через интеркалированные диски . Несмотря на то, что сердечная мышца отличается тем, что клетки не длинные и многоядерные. Поэтому сердечная ткань описывается как функциональный синцитик, в отличие от истинного синцитика скелетных мышц.
Гладкая мышца
[ редактировать ]Гладкая мышца в желудочно-кишечном тракте активируется композитом из трех типов клеток- клеток гладких мышц (SMC), интерстициальные клетки Cajal (ICC) и рецептор роста, полученного из тромбоцитов, альфа (PDGFRα), которые с электрическим соединением и работают вместе В качестве функционального синцития SIP. [ 7 ] [ 8 ]
Остеокласты
[ редактировать ]Некоторые клетки для иммунных животных могут образовывать агрегатные клетки, такие как остеокласт- клетки, ответственные за резорбцию кости .
Плацента
[ редактировать ]Другой важный синцитик позвоночных находится в плаценте плацентарных млекопитающих. Эмбри-полученные клетки, которые образуют взаимодействие с материнским кровотоком, объединяются, образуя многоядерный барьер- синцитиотрофобласт . Вероятно, это важно ограничить обмен мигрирующими клетками между развивающимся эмбрионом и телом матери, поскольку некоторые клетки крови специализируются, чтобы иметь возможность вставлять себя между соседними эпителиальными клетками. Синцитиальный эпителий плаценты не обеспечивает такой путь доступа от материнского циркуляции в эмбрион.
Стеклянные губки
[ редактировать ]Большая часть тела гексактинеллидных губки состоит из синхронной ткани. Это позволяет им сформировать свои большие кремнистые спикулы исключительно внутри своих клеток. [ 9 ]
Тегмент
[ редактировать ]Прекрасная структура тегмента в Гельминтах по существу одинакова как в Cestodes , так и в трематодах . Типичный тегумент имеет толщину 7–16 мкм , с различными слоями. Это синцитик, состоящий из многоядерных тканей без четких границ клеток . Внешняя зона синцития, называемая «дистальной цитоплазмой», выстлана плазматической мембраной . Эта плазматическая мембрана, в свою очередь, связана со слоем углеводов, содержащих макромолекулы , известные как гликокаликс , которые варьируются по толщине от одного вида к другому. Дистальная цитоплазма связана с внутренним слоем, называемым «проксимальной цитоплазмой», которая представляет собой «клеточную область или цитон или перикарья» через цитоплазматические трубки, которые состоят из микротрубочек . Проксимальная цитоплазма содержит ядра , эндоплазматический ретикулум , комплекс Гольджи , митохондрии , рибосомы , гликогенные отложения и многочисленные пузырьки . [ 10 ] Самый внутренний слой ограничен слоем соединительной ткани , известного как « базальная пластинка ». Базальная пластинка сопровождается толстым слоем мышц . [ 11 ]
Патологические примеры
[ редактировать ]Вирусная инфекция
[ редактировать ]
Синцития также может образовываться, когда клетки инфицированы определенными типами вирусов , в частности HSV-1 , ВИЧ , MEV , SARS-COV-2 и пневмовирусов , например, респираторный синцитиальный вирус (RSV). Эти синцитиальные образования создают отличительные цитопатические эффекты , когда они наблюдаются в разрешающих клетках . Поскольку многие клетки сливаются вместе, синциты также известны как многоядерные клетки, гигантские клетки или поликариоциты. [ 12 ] Во время инфекции вирусные слитые белки, используемые вирусом для попадания в клетку, транспортируются на клеточную поверхность, где они могут привести к тому, что клеточная мембрана хозяина с соседними сливается клетками.
Reoviridae
[ редактировать ]Как правило, вирусные семейства, которые могут вызвать синцитию, охватываются, потому что для сливки с другими клетками необходимы белки вирусной оболочки на поверхности клетки -хозяина. [ 13 ] Некоторые члены семейства Reoviridae являются заметными исключениями из-за уникального набора белков, известных как малые трансмембранные (быстрые) белки, связанные с слиянием. [ 14 ] Индуцированное реовирусом образование синцитирования не обнаружено у людей, но обнаруживается у ряда других видов и вызвана фузогенными ортоороовирусами . Эти фузогенные ортореовирусы включают рептилий -ортороовирус, птичий ортооровирус, ортооровирус Нельсона и Ортореовирус Бабун. [ 15 ]
ВИЧ
[ редактировать ]ВИЧ -инфекции Helper CD4 + Т -клетки и заставляют их продуцировать вирусные белки, включая слитые белки. Затем клетки начинают отображать поверхностные гликопротеины ВИЧ , которые являются антигенными . Обычно цитотоксические Т -клетки немедленно приходят в «инъекцию» лимфотоксины , такие как перфорин или гранзим , которые убивают инфицированную T -Helper Cell. Однако, если близлежащие клетки T -Helper, рецепторы ВИЧ GP41, отображаемые на поверхности T -Helper Cell, будут связываться с другими подобными лимфоцитами. [ 16 ] Это делает десятки T -Helper Cells сливать клеточные мембраны в гигантский, нефункциональный синцитик, который позволяет ВИЧ -вириону убивать многих T -Helper Clts, заразив только один. Это связано с более быстрым прогрессированием заболевания [ 17 ]
Свояй
[ редактировать ]Вирус паротита использует белок HN , чтобы придерживаться потенциальной клетки -хозяина, тогда слитый белок позволяет ему связываться с клеткой -хозяином. HN эпителиальными и слитые белки затем оставляют на клеточных стенках хозяина, что вызывает его связывать с соседскими клетками . [ 18 ]
COVID-19
[ редактировать ]Мутации в SARS-COV-2 вариантах содержат варианты белка Spike , которые могут улучшить образование синциты. [ 19 ] Протеаза TMPRS2 имеет важное значение для формирования синциты. [ 20 ] Syncytia может позволить вирусу распространяться непосредственно на другие клетки, защищенные от нейтрализующих антител и других компонентов иммунной системы. [ 19 ] Образование синциты в клетках может быть патологическим для тканей. [ 19 ]
«Тяжелые случаи COVID-19 связаны с обширным повреждением легких и наличием инфицированных многоядерных синцитиальных пневмоцитов . Вирусные и клеточные механизмы, регулирующие образование этих синцитов, недостаточно понятны». [ 21 ] Но мембранный холестерин кажется необходимым. [ 22 ] [ 23 ]
Синциты кажутся долгосрочными; «Полная регенерация» легких после тяжелого гриппа »не происходит с Covid-19. [ 24 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Daubenmire, RF (1936). «Использование терминов коноцитов и синцития в биологии». Наука . 84 (2189): 533–534. Bibcode : 1936sci .... 84..533d . doi : 10.1126/science.84.2189.533 . PMID 17806555 .
- ^ Willmer, PG (1990). Отношения беспозвоночных: закономерности в эволюции животных . Издательство Кембриджского университета, Кембридж.
- ^ Плачно, BJ; Swiątek, P. (2010). «Синцития в растениях: слияние клеток в эндосперме - пластическое образование синцитика в Utricularia (Lentibulariaceae)». Протоплазма . 248 (2): 425–435. doi : 10.1007/s00709-010-0173-1 . PMID 20567861 . S2CID 55445 .
- ^ Тивари, SC; Gunning, BES (1986). «Колхицин ингибирует образование плазмодия и нарушает пути секреции спорополенина в пыльнике таптума из Tradescantia virginiana l». Протоплазма . 133 (2–3): 115. doi : 10.1007/bf01304627 . S2CID 24345281 .
- ^ Мургия-Санчес, Г. (2002). «Развитие священника эмбрионов в Ванроянелле Плюмоса, Podostemaceae». Водная ботаника . 73 (3): 201–210. Bibcode : 2002aqbot..73..201m . Doi : 10.1016/s0304-370 (02) 00025-6 .
- ^ Burkhardt, P.; Colgren, J.; Medhus, A.; Digel, L.; Науманн, Б.; Soto-Angel, JJ; Нордманн, Эль; Сачкова, моя; Киттельманн, М. (2023). «Синцитиальная нервная сеть в Ctenophore добавляет понимание эволюции нервных систем» . Наука . 380 (6642): 293–297. Bibcode : 2023sci ... 380..293b . doi : 10.1126/science.ade5645 . PMID 37079688 . S2CID 258239574 .
- ^ Песня, NN; Сюй, WX (2016-10-25). «[Физиологические и патофизиологические значения желудочно -кишечного моторного синцитика моторного моторного блока]». Шенг Ли Сюэ Бао: [Acta Physiologica Sinica] . 68 (5): 621–627. PMID 27778026 .
- ^ Сандерс, Км; Уорд, SM; Ко, SD (июль 2014 г.). «Интерстициальные клетки: регуляторы функции гладких мышц» . Физиологические обзоры . 94 (3): 859–907. doi : 10.1152/physrev.00037.2013 . PMC 4152167 . PMID 24987007 .
- ^ «Palaeos Metazoa: Porifera: Hexactinellida» .
- ^ Гоберт, Джеффри Н.; Стенцель, Дебора Дж.; Макманус, Дональд П.; Джонс, Малкольм К. (декабрь 2003 г.). «Ультраструктурная архитектура взрослого Schistosoma japonicum tegument». Международный журнал по паразитологии . 33 (14): 1561–1575. doi : 10.1016/s0020-7519 (03) 00255-8 . ISSN 0020-7519 . PMID 14636672 .
- ^ Джером), Богитш, Бертон Дж. (Бертон (2005). Человеческая паразитология . Картер, Клинт Э. (Клинт Эрл), Оелтманн, Томас Н. Берлингтон, Массачусетс: Elsevier Academic Press. ISBN. 0120884682 Полем OCLC 769187741 .
{{cite book}}
: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Альбрехт, Томас; Фонс, Майкл; Болдог, Иштван; Рабсон, Алан С. (1996-01-01). Барон, Самуил (ред.). Медицинская микробиология (4 -е изд.). Галвестон (Техас): Медицинское отделение Техасского университета в Галвестоне. ISBN 0963117211 Полем PMID 21413282 .
- ^ «Виральзон: образование синцитика индуцируется вирусной инфекцией» . viralzone.expasy.org . Получено 2016-12-16 .
- ^ Салсман, Джейм; Верх, Дениз; Бутика, Джули; Дункан, Рой (2005-07-01). «Обширное образование синцитика, опосредованное быстрыми белками Reovirus, вызывает индуцированную апоптозом нестабильность мембраны» . Журнал вирусологии . 79 (13): 8090–8100. doi : 10.1128/JVI.79.13.8090-8100.2005 . ISSN 0022-538X . PMC 1143762 . PMID 15956554 .
- ^ Дункан, Рой; Коркоран, Дженнифер; Шоу, Цзинён; Столц, Дон (2004-02-05). «Рептильный реовирус: новый фузогенный ортооровирус» . Вирусология . 319 (1): 131–140. doi : 10.1016/j.virol.2003.10.025 . PMID 14967494 .
- ^ Huerta, L.; López-Balderas, N.; Rivera-Toledo, E.; Сандовал, Г.; Gȑmez-Icazbalceta, G.; Villarreal, C.; Lamoyi, E.; Ларральде, С. (2009). «ВИЧ-аннулоп-зависимое слияние клеточных клеток: количественные исследования» . Scientific World Journal . 9 : 746–763. doi : 10.1100/tsw.2009.90 . PMC 5823155 . PMID 19705036 .
- ^ Национальные институты здравоохранения (2019-12-27). "Syncytium | Определение | AidsInfo" . Получено 2019-12-27 .
- ^ «Вирус паротита, вирус паротита, инфекция паротита» . Virology-online.com . Получено 2020-03-12 .
- ^ Jump up to: а беременный в Мараджа М.М., Бернье А., Бухризер Дж., Шварц О (2021). «Механизм и последствия SARS-COV-2-опосредованного слияния и формирования синциты» . Журнал молекулярной биологии . 434 (6): 167280. DOI : 10.1016/j.jmb.2021.167280 . PMC 8485708 . PMID 34606831 .
- ^ Chaves-Medina MJ, Gómez-Ospina JC, García-Perdomo Ha (2021). «Молекулярные механизмы для понимания связи между TMPRS2 и бета-коронавирусами SARS-COV-2, SARS-COV и MERS-COV Infection: обзор обзора» . Архив микробиологии . 204 (1): 77. doi : 10.1007/s00203-021-02727-3 . PMC 8709906 . PMID 34953136 .
- ^ Бухризер, Джулиан; Dufloo, Jéremy; Хьюберт, Матье; Monel, Blandine; Плана, Дельфина; Майкл Раджа, Мааран; Планчэй, Кирилл; Портро, Франсуаз; Guvel-Benhassine, Флоренция; Ван дер Верф, Сильви; Касартелли, Николетта; Муке, Хьюго; Бруэль, Тимофея; Шварц, Оливье (13 октября 2020 г.). «Образование Syncyia с помощью SARS-COV-2 инфакционных клеток» . Embo Journal . 39 (23): E106267. Biorxiv 10.1101/2020.07.14.202028 . Doi : 10.15252/embj.2020106267 . ISSN 0261-4189 . PMC 7646020 . PMID 33051876 . По состоянию на 13 октября 2020 года: принято для публикации и непрерывного обзора, но не копировано, набирается, подходит или проверен.
- ^ Сандерс, Дэвид В.; Джампер, Chanelle C.; Акерман, Пол Дж.; Брача, Дэн; Донл, Анита; Ким, Хан; Кенни, Девин; Кастелло-Серрано, Иван; Suzuki, Saori; Тамура, Томоказу; Таварес, Александр Х. (2020-12-14). «SARS-COV-2 требует холестерина для вирусного въезда и патологического образования синциты» . элиф . 10 : 10: E65962. doi : 10.7554/elife.65962 . PMC 8104966 . PMID 33890572 .
- ^ «SARS-COV-2 нуждается в холестерине, чтобы вторгаться в клетки и образовать мега-клетки» . Phys.org . Получено 2021-01-22 .
- ^ Галлахер, Джеймс (23 октября 2020 г.). "Covid: Почему коронавирус такой смертельный?" Полем BBC News .