Hrustančno tkivo Flashcards
Opiši zgradbo in namen hrustanca.
Zgrajen je iz celic v lakunah in medceličnine. Medceličnina je amorfna in formirana. Medceličnina je pomembna za prehranjevanje celic in trdnost ter prožnost hrustanca-nujno za prenašanje obremenitev. Razen sklepnega hrustanca je hrustanec vedno obdan s perihondrijem (fibrilarno vezivo). Hrustanec je dober material za embrionalni skelet zaradi hitre sposobnosti rasti in trdnosti in prožnosti. Večina kosti okončin je najprej osnovana kot hrustanec, ki ga kasneje nadomesti kost =prehodni hrustanec. Postnatalno ima hrustanec vlogo pri rasti dolgih kosti in kot trajni hrustanec na sklepnih površinah kosti odraslih osebkov.
Kako ločimo hrustanec glede na oblike medceličnine?
Na vezivni, elastični, hialini. Vezivni in elastični sta modifikacije običajnega hialinega.
Kakšnega izvora so hrustančne celice? Kako nastanejo-stopnje diferenciacije v hondrogeno linijo?
Hrustančne celice so mezodermalnega porekla. Diferenciirajo se iz matičnih mezenhimskih celic (MSCs = multipotentne celice odraslih iz katerih nastanejo osteociti, hondrociti in adipociti). Stopnje diferenciacije so kondenzacija, proliferacija in diferenciacija, maturacija in diferenciacija, terminalna diferenciacija. Transkripcijski faktor sox-9 usmeri MSCs v hondrogeno linijo. Sox-9 je potreben za izražanje Sox5 in Sox6, potrebnih za diferenciacijo v hodroblaste in hondrocite. Izražanje Sox-9 tudi prepreči pretvorbo proliferacijskih hondrocitov v hipertrofične hondrocite.
Opiši hondroblaste, kje se nahajajo, kako se barvajo?
Hondroblasti so celice ovalne oblike z okroglim jedrom. Nahajajo se v rastočem hrustancu. So biosintetsko aktivne celice, imajo velik GA. Citoplazma se barva rahlo bazofilnozaradi dobro razvitega gER. Aktivno proizvajajo in izločajo medceličnino, da so vedno bolj podobni hondrocitom.
Opiši hondrocite v razvijajočem in izgrajenem hrustancu.
Nastanejo iz hondroblastov, ki se popolnoma obdajo z medceličnino. So manj biosintetsko aktivni, a vseeno vzdržujejo medceličnino. Oblika je odvisna od položaja. Tik pod perihondrijem so bolj sploščeni, po tem bolj ovalni do okrogli. Oblika celice v živem tkivu je enaka obliki lakune v kateri se nahaja v preparatu. Prepariranje lahko skrči citoplazmo in da celici zvezdast videz. Jedra so okrogla ali ovalna. Imajo 1 ali več jedrc. Dobro razvit GA se nahaja v perinuklearnem območju. V citoplazmi so tudi podaljšani mitohondriji, lipidne kaplje, glikogen. Če pride do tvorbe nove medceličnine v rastočem hrustancu postane citoplazma bazofilna (gER), cisterne GA se razširijo, povečajo. Opazijo se tudi sekretorni mešički, intermediarni ter aktivnski filamenti in mikrotubuli. Sekretornih mešilkov je več ob membrani celic, ker se njihova vsebina izliva v okolico z eksocitozo. Celice v izgrajenem hrustancu imajo manjši GA, slabše razvit gER. Imajo več intermediarnih filamentov, v njih se kopiči glikogen in lipidne kaplje, ki se uničijo med prepariranjem in zato dajo vakuolast videz prepariranim celicam.
Kaj sestavlja formirano medceličnino hrustanca?
Kolageni (fibrilarni proteini). Hrustančno specifični so kolageni tipa 2, 9, 10 in 11. Poleg teh se pojavlja tudi kolagen tipa 6 (predvsem na periferiji hondrocitov), ki pritrjuje celice na ogrodje medceličnine. Elastični hrustanec vsebuje poleg teh še elastična vlakna, vezivni pa kolagena vlakna tipa 1 (veliko njih).
- Kolagen tipa 2 oblikuje osnovo vlakna, je prevladujoč tip
- Kolagen tipa 11 uravnana dolžino vlakna
- Kolagen tipa 9 omogoča povezavo med kolagenimi vlakni in proteoglikani
- Kolagen tipa 10 povezuje vlakna v 3D obliko (heksagonalna mreža)
Vlakna ki jih delajo so premera 10-20 nm in so kratka.
Kaj sestavlja amorfno medceličnino? Kaj so funkcije njenih gradnikov?
Iz proteoglikanskih monomerov, vezanih na hialuronsko kislino. Proteoglikanski monomer je sestavljen iz glikozaminoglikanov keratansulfata in hondoitinsulfata, ki se vezejo na proteinski stržen (dolg 300nm). Proteoglikanski monomeri se na hilauronsko kislino vežejo preko povezovalnih proteinov na enem koncu stržena. Na eno molekulo hialuronske kisline se veže 80 monomerov v razmaku 30 nm. Ko se povežejonastanejo agrekani. Glikozaminoglikani so hialuronska kislina, keratansulfat, hondroitin sulfat. Imajo vlogo pri transportu vode, in elektrolitov. Nase vežejo vodo, kar daje hialinemu hrustancu prožnost. Agrekani se povezujejo s formirano medceličnino (aktinske filamente) preko elektrostatičnih interakcij in povezovalnih glikoproteinov. Mreža ki nastane deluje kot cedilo, ki preprečuje gibanje večjih molekul.
Katere nekolagene proteine še vsebuje hrustančna medceličnina? Kaj je njihova naloga?
Vsebuje proteoglikane ki ne tvorijo agregatov, nekolagene proteine in glikoproteine, ki niso povezani z proteoglikani. To so majhni regulatorni in strukturni proteini, ki vplivajo na interakcije med hondrociti in medceličnino. To so npr. anhorin CII, tenaskin in fibronectin, ki sidrajo hondrocite v medceličnino.
Kakšna je vloga hrustančne medceličnine?
Nase veže vodo (vsebuje 60-80% vode, katere večina je vezana na agrekane). Omogoča oporno funkcijo hrustanca in prenašanje teže na sklepnih površinah. Kolagenska vlakna omogočajo natezno trdnost (odpor na nateg). Agrekani absorbirajo stiskalne sile. Visoka vsebnost hialuronske kisline omogoča prenos teže sploh v sinuvialnih sklepih. Medceličnina nase veže vodo (vsebuje 60-80% vode, katere večina je vezana na agrekane). Visoko razmerje glikozaminoglikanov proti kolagenu 2 omogoča difuzijo med krvnimi žilami in hondrociti.
Medceličnina prenaša električne, mehanične in kemijske signale hondrocitom glede npr. pritiska na hrustanec. To omogoči hondrocitom primerno sintezo molekul. S staranje hondrociti izgubljajo sposobnost odgovora na te signale,kar spremeni strukturo medceličnine.
Kako se tekom življenja spreminja sestava medceličnine?
Med gibanjem in obremenitvami v sklepnem hrustancu prihaja do regionalnih sprememb v vsebnosti vode. Hondrociti tudi konstantno nadomeščajo medceličnino izgubljeno med dehidracijo. Turnover medceličnine je odvisen od sposobnosti hondrocitov, da zaznajo spremembe v medceličnini in se nanje odzovejo s sintezo primernih molekul.
S staranjem se spreminja sestava medceličnine, ker hondrociti izgubljajo sposobnost odgovora na mehanične, električne in kemijske stimule, ki pridejo o neki informaciji (npr. napor) preko medceličnine do hondrocitov.
Kako poteka histogeneza hialinega hrustanca?
Najprej se na mestu nastanka hialinega hrustanca kopičijo in proliferirajo mezenhimske celice. Jedra so drug ob drugem, celicam se skrajšajo citoplazemski podaljški. To imenujemo skleroblastem. Celice začnejo proizvajati amorfno medceličnino in prokolagen tipa 2(=tropokolagen, ga ne vidiš ker ima enak lomni količnik kot amorf. medc.) -preimenujejo se v hondroblaste. Celice se obdajo z medceličnino (so v lakunah) in tako postanejo hondrociti. Iz mezenhima, ki obdaja skleroblastem nastane perihondrij. Sledi faza celičnega hrustanca, ki je iz mehurčastih celic in malo medceličnine.
Kako poteka rast hrustanca? Kdaj je mogoča?
Z apozicijsko in intersticijsko rastjo. Intersticijska rast poteka, ker hondrociti ohranijo sposobnost delitve in ker je okoljna medceličnina raztegljiva-omogoča nadaljno sekrecijo. Intersticijska rast je rast od znotraj: hondrocit se mitotsko deli, hčerinski celici sta v skupni lakuni. Izločata medceličnino, dokler nista več v skupni lakuni. Spet se delita….Celice, ki izvirajo iz iste izvorne celice imenujeo izogene celice.
Apozicijska rast: mezenhim, ki obdaja skleorblastem oblikuje perihondrij. Ločimo notranjo hondrogeno (=celično) plast in zunanjo fibrilarno perihondrija. Celice notranje plasti perihondrija se diferenciirajo v hondroblaste in začnejo izločati hrustančno medceličnino. Nove celice nastajajo na površini hrustanca. Nastajajo tudi nove hondrogene celice, da se obnavlja perihondrij. Pri odraslih je sopsobnost perihondrija da tvori hrustanec latentna, vendar ohranjena.
Opiši hialini hrustanec, kje ga najdemo.
Je steklastega videza, semitransparetne mlečno modre barve. Najdemo ga na sklepnih površinah kosti (sklepni hrustanec), daje oporo nosu, grlu, sapniku in bronhom. Med embrionalnim razvojem oblikuje večino kosti okončin in telesnega debla.
Opiši teritorialno zgradbo hrustanca, barvanje medceličnine.
Medceličnina hrustanca se s HE barva rahlo bazofilno, s toluidinskim modrilom metakromatično, je PAS pozitivna. Barvanje s hematoksilinom, tuloidinskim modrilom in drugi i bazičnimi barvili je posledica prisotnosti sulfatiranih proteoglikanov. Koncentracija sulfatiranih proteoglikanov je najvišja v bližini lakune (kapsula in dvor). Kapsula in dvor skupaj tvorita teritorij. Interteritorij je medceličnina, ki je bolj oddaljena od hondrocita in se barva manj bazofilno. Interteritorij ima manjši delež amorfne in večji delež formirane medceličnine. S staranjem medceličnin postane manj bazofilna ker ima manjši delež proteoglikanov.
Opiši zgradbo sklepnega hrustanca.
Zaradi neenakomerne razporeditve kolagena ima 3 plasti: površinska ali tangencionalna, srednja ali prehodna in globoka ali radialna plast.
- TANGENCIONALNA PLAST predstavlja 10-20% debeline sklepnega hrustanca. Varuje spodnji plasti pred strižnimi silami. Vsebuje gost preplet kolagenskih vlaken predvsem tipa 2 in 9, ki poteka vzporedno s sklepno površino. Vsebuje veliko sploščenih hondrocitov. Je v stiku s sinovialno tekočino.
- PREHODNA PLAST je 40-60% debeline sklepnega hrustanca, vsebuje proteoglikane in debelejša kolagenska vlakna. Ker ima več amorfne medceličnine in redkejša kolagenska vlakna (ki so postavljena v različne smeri) lahko ta plast drži več vode->bolj odporna na pritisk.
- RADIALNA PLAST je 30% debeline, v njej so najdebelejša kolagenska vlakna, ki os postavljena pravokotno na sklepno površino. Hondrociti so v stolpičih, vzporedni kolagenim vlaknom. Je najbolj odporna na pritisk.
