Синтез коллагеновых волокон

Синтез коллагена протекает в два этапа:

1. внутриклеточный этап синтеза начинается в цитоплазме фибробласта.

2. внеклеточный этап биосинтеза коллагенового волокна завершается в межклеточном веществе.

Внутриклеточный этап:

В ядре фибробласта образуется и-РНК, а затем на гЭПС идет синтез пептидных α-цепочек, на концах которых находятся длинные фрагменты – так называемые «регистрационные пептиды». Три α-цепи скручиваются между собой, образуя тонкую молекулу проколлагена. С его формированием заканчивается молекулярный уровень организации коллагенового волокна. Наличие концевых фрагментов обеспечивает растворимость молекулы проколлагена, и также препятствует самосборке этих молекул в цитоплазме фибробласта.

Далее проколлаген поступает из гЭПС в КГ, где идет его гликозилирование, а затем он выделяется из клетки и наступает уже внеклеточный этап биосинтеза коллагена – сборка фибрилл.

Внеклеточный этап:

Этот процесс начинается с отщепления концевых фрагментов, в результате проколлаген превращается в нерастворимый белок, который способен к самосборке. Соединяясь между собой конец в конец, молекулы этого белка формируюттропоколлагендиаметром 1 – 4 нм. Образование тропоколлагена является надмолекулярным уровнем организации коллагенового волокна. Полимеризация (утолщение) тропоколлагена приводит к образованию протофибрилл, толщина которых составляет до 5 нм. 5 – 6 протофиблилл соединяясь между собой, формируют микрофибриллы толщиной до 20 нм. Микрофибриллы, в свою очередь, соединяются между собой при помощи глюкозаминогликанов (ГАГ), и в результате образуется коллагеновая фибрилла толщиной 20 – 120 нм. Ее образование завершает фибриллярный уровень организации коллагенового волокна. Особое соединение тропоколлагена между собой в конечном итоге придает коллагеновой фибрилле исчерченность и, кроме этого, обеспечивает прочность волокну. Фибриллы объединяясь между собой в пучки, формируют волокна толщиной до 20 мкм. Это четвертый уровень организации – волоконный.

Эластические волокна

Эластические волокна тоньше, чем коллагеновые (диаметр 0,2 – 10 мкм), менее прочные, однако обладают способностью к растяжению, ветвятся, и анастомозируют друг с другом, формируя сети и придавая РВНСТ растяжимость и эластичность.

Эластические волокна состоят из центрального светлого компонента, который образован белком эластином, и периферического компонента, который образован белком фибриллином. По степени зрелости можно выделить три разновидности эластических волокон: окситалановое, элауниновое и эластическое волокно. Первоначально фибробласты синтезируют микрофибриллы, состоящие из белка фибриллина, которые затем связываются между собой и формируют окситалановое волокно. Позднее в центральной части этого волокна накапливается белок эластин и волокно уже становится элауниновым. Постепенно количество эластина в волокне нарастает, он накапливается в центре волокна, а фибриллина уменьшается, он смещается на периферию и волокно становится зрелым эластическим волокном.

Ретикулярные волокна

Ретикулярные волокна самые тонкие, их диаметр составляет от 0, 1 до 2 мкм. Они формируют трехмерные сети, образованные коллагеном III типа. Синтезируются такие волокна преимущественно фибробластами и ретикулярными клетками. Основная функция данных волокон – опорная.

Основное аморфное вещество

Основное аморфное вещество - это среда, в которую погружены клетки и волокна. Состоит из воды, протеогликанов, которые связывают эту воду и структурных гликопротеидов. Также аморфное вещество содержит белки плазмы крови, ионы и т.д.

Протеогликаны – это пептидные цепи, с присоединенными к ним под углом кислыми гликозаминогликанами (хондроитинсульфат, дерматансульфат, гепарансульфат, кератансульфат, гепарин), что придает всей структуре - мономеру вид «ершика для мытья бутылок».Все мономеры посредством связующих белков присоединяются к длинной молекуле гиалуроновой кислоты, образуя суперагрегаты. Протеогликаны несут отрицательный заряд, поэтому они обладают способностью связывать воду, образуя гидратированные комплексы и поддерживая тургор ткани. Основными протеогликанами РВНСТ является: декорин, верзикан, перликан, синдекан.

Структурные гликопротеидыэто нефибриллярные белки, которые опосредуют взаимосвязь между клетками и межклеточным веществом. К ним относится:

1. Фибронектин – синтезируется фибробластами, обеспечивает липкость, подвижность, рост и специализацию клеток

2. Ламинин– входит в состав базальных мембран

3. Фибриллин - формирует микрофибриллы

4. Нидоген – формирует базальные мембраны

Понятие об иммунитете

Иммунитет – специфическая защитная реакция организма на внедрение чужеродного по антигенам объекта. Выделяют двавида иммунитета:

1. Клеточный иммунитет, направленный преимущественно против клеточных организмов, переродившихся собственных клеток (раковых), пересаженных клеток и тканей – трансплантатов. Дендритные антигенпрезентирующие клетки захватившие антиген мигрируют из тканей в лимфатические узлы, там они контактно взаимодействуют с Т-лимфоцитами, имеющими на поверхности специфический маркер CD4+ и презентируют им антиген. В результате эти лимфоциты начинают активно пролиферировать, затем активируются и начинают секретировать разнообразные цитокины, такие лимфоциты называются Т-хелперами – помощниками. Т-хелперы возвращаются в ткани, где активируют Т-лимфоциты, несущие CD8+ поверхностный маркер, которые называются Т-киллеры (убийцы). Эти клетки в своих первичных гранулах содержат вещества, необходимые для уничтожения клеток-мишеней - перфорины. Киллеры связываются с чужеродными клетками («смертельный поцелуй») и выбрасывают содержимое своих гранул, которое повреждают мембрану последних – перфорируют. В процессе перфорации образуются многочисленные поры до 20 нм в диаметре, которые пропускают внутрь клетки ионы натрия и молекулы воды, что нарушает осмотическое равновесие, клетка набухает, электрохимические процессы в ней прекращаются и она гибнет. Кроме этого в гранулах Т-киллеров содержатся особые вещества – гранзимы, которые, проникнув в чужеродную клетку через поры, запускают в ней программу апоптоза.

2. Гуморальный иммунитет направлен преимущественно против вирусов. Протекает он примерно также, однако эффекторной (рабочей) клеткой в данном случае будет являться плазмоцит– конечный этап развития В-лимфоцита. Плазмоцит живет не долго, но за все непродолжительное время своего существования он активно продуцирует иммуноглобулины (антитела) различных классов: A, M, G, E, D. Эти белки способны активировать систему комплемента, нейтрофилы, макрофаги, опсонируя на них со связанным антигеном, тем самым косвенно способствуют гибели чужеродных агентов.