Кардиология:

Строение и функции эндотелиальных клеток артерий

В эндотелиальных клетках (ЭК) артерий протекают крайне важные, тонко регулируемые процессы, обеспечивающие сосудистый гомеостаз, который часто нарушается в ходе развития заболеваний артерий. Например, ЭК интимы образуют одну из уникальных поверхностей (среди натуральных и синтетических), при длительном контакте с которой кровь остается в жидком состоянии. Это свойство крови отчасти обусловлено экспрессией на поверхности ЭК молекул протеогликана гепарансульфата.

Это соединение, подобно гепарину, служит кофактором антитромбина III и вызывает в его молекуле конформационные изменения, позволяющие этому ингибитору связываться и инактивировать тромбин. На поверхности ЭК присутствует тромбомодулин, который связывает молекулы тромбина и, активируя протеины S и С, оказывает антитромботическое действие. Если начинается образование тромба, в нормально функционирующих ЭК запускаются мощные фибринолитические механизмы.

Эндотелиальные клетки (ЭК) способны продуцировать активаторы плазминогена как тканевого, так и урокиназного типа. Эти ферменты катализируют активацию процесса образования из плазминогена фибринолитического фермента плазмина.

Все эндотелиальные клетки (ЭК) имеют общее происхождение, а в процессе развития организма приобретают характеристики, специфичные для того или иного кровеносного бассейна. ЭК, которые образуют внутреннюю поверхность всех кровеносных сосудов, в ходе эмбриогенеза развиваются из участков, локализованных на периферии эмбриона и называемых кровяными островками. В этих островках содержатся ангиобласты, т.е. предшественники ЭК, а также предшественники кроветворных клеток.

Несмотря на общее происхождение, популяцию клеток отличает значительная гетерогенность даже во время эмбрионального и раннего постнатального периода. Хотя ЭК предположительно происходят от общего предшественника, сигналы, которые они получают в процессе развития сосудов, различаются. По мере формирования рудиментарных кровеносных сосудов предшественники ЭК вступают во взаимодействие с клеточным окружением. Это взаимодействие обеспечивает постепенное (градиентное, ступенчатое) в пространстве и во времени поступление различных стимулов и их рецепторов на ЭК, результатом является гетерогенность популяции этих клеток в организме взрослого человека.

Эндотелиальная клетка сосуда
Эндотелиальный и тромботический балансы.
На диаграмме отражены антикоагулянтные и профибринолитические функции эндотелиальной клетки (слева) и некоторые прокоагулянтные и антифибринолитические функции (справа).
WF — фактор Willebrand; ИАП-1 — ингибитор активатора плазминогена 1;
ПГ-I2 — простациклин; ТАП — тканевый активатор плазминогена.

Гетерогенность эндотелиальных клеток (ЭК) зависит и от внешних стимулов, и от эпигенетических особенностей, приобретаемых в процессе развития.

Согласно недавно полученным данным, клетки, выстилающие различные участки артериальной стенки, в постнатальном периоде могут образовываться как из костного мозга, так и из традиционных эмбриональных источников (пуповинной крови). В частности, в периферической крови циркулируют предшественники ЭК, которые способны репарировать эндотелий в зоне десквамации. Более того, в интиме или медии поврежденных или трансплантированных артерий можно обнаружить гладкомышечные клетки (ГМК), происходящих из костного мозга.

Эндотелиальные прогениторные клетки экспрессируют специфические маркеры, в т.ч. CD133, CD34 и рецептор к сосудистому фактору роста типа 2. Количество циркулирующих эндотелиальных прогениторных клеток, согласно данным исследований in vitro, у индивидуумов варьирует. У лиц с большим числом факторов риска (ФР) атеросклероза, количество эндотелиальных прогениторных клеток меньше. У больных атеросклерозом количество эндотелиальных прогениторных клеток коррелирует с прогнозом заболевания. Чем старше человек, тем меньше у него эндотелиальных прогениторных клеток и, следовательно, способность восстановить нарушения целостности интимы ниже.

Дифференциальная экспрессия генов в эндотелиальные клетки (ЭК) различных типов кровеносных сосудов зависит от регуляции процесса транскрипции локальным окружением. Например, промоторный участок гена, кодирующего фактор Willebrand, контролирует его экспрессию в ЭК капилляров мозга и сердца, но не крупных артерий.

Избирательную активацию промотора гена фактора Willebrand наблюдали только при совместном культивировании ЭК с кардиомиоцитами (КМЦ), но не с другими клетками. Аналогично регуляция активности гена эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS) в сердце зависит от сосудистого ложа. В процессе развития организма в ЭК артерий (по сравнению с венами) обнаруживают гетерогенность экспрессии Eph-рецепторов тирозинкиназы и их лигандов, известных под названием «эфрины».

У взрослых людей эфрин-В2 экспрессируется в эндотелиальные клетки (ЭК) и ГМК артерий, но не вен. Эти данные свидетельствуют в пользу стабильных различий в происхождении клеток, образующих артерии и вены. Подобные примеры иллюстрируют разнообразие локализации клеток в сосудистом русле па молекулярном уровне. Применение фагов и методов протеомики позволило в условиях in vivo получить доказательства значимости гетерогенности популяции клеток сосудистой стенки в атерогенезе.

Строение артерии эластического типа
Строение артерии эластического типа в норме.
Видны концентрические слои эластической ткани, формирующей сэндвичи из чередующихся слоев гладкомышечных клеток (ГМК).
Для эластических артерий разного калибра характерно определенное количество эластических слоев.
Строение артерии мышечного типа
Строение артерии мышечного типа.
В мышечной артерии ГМК окружены коллагеновым матриксом, но отсутствуют концентрические кольца,
образуемые хорошо организованной эластической тканью, характерной для магистральных артерий.

- Читать "Строение и функции гладкомышечных клеток артерий"

Оглавление темы "Атеросклероз":
  1. Принципы лечения обмороков (синкопе, потери сознания)
  2. История изучения атеросклероза артерий
  3. Строение и функции эндотелиальных клеток артерий
  4. Строение и функции гладкомышечных клеток артерий
  5. Строение и функции интимы артерии
  6. Строение, функции медиа и адвентиции артерии
  7. Механизмы внеклеточного накопления липидов при атеросклерозе
  8. Механизмы захвата лейкоцитов при атеросклерозе
  9. Механизмы очагового накопления липидов при атеросклерозе
  10. Механизмы образования пенистых клеток при атеросклерозе
Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.