Съединителна тъкан

1. Съединителна тъкан Произход. Структура. Класификация

2. Съединителна тъкан • Разнородна група от тъкани с различни структурни и функционални характеристики. • Мезенхимен произход. • Опорна, защитна, трофична и свързваща функция. • Подпомага метаболизма на другите тъкани и органи. • Богата на междуклетъчно вещество и бедна на клетки. • Добре кръвоснабдена (с изключение на хрущяла).

3. Съединителна тъкан Произход: развива се от мезенхимаСтруктура: клетки + извънклетъчната матрикс (ECM)Извънклетъчен матрикс: протеинови влакна (влакнест компонент)   основно (аморфно) вещество Клетки, произвеждащи извънклетъчния матрикс (ECM):        фибробласти, хондробласти, остеобласти, одонтобластиВидове на съединителната тъкан (CT):       СТ с недиференцирано междклетъчно вещество (слузна/пихтиеста)       CT с влакнесто междуклетъчно вещество (хлабава, фиброзна)       CT с твърдо междуклетъчно вещество (хрущялна, костна, дентин)Функция: опорна, структурна, резервоарна, защитна, трофична

4. Класификация на съединителната тъкан

5. Класификация на съединителната тъкан А. Ембрионална съединителна тъкан 1. Мезенхимна 2. Пихтиеста (слузна) Б. Зряла съединителна тъкан • 1.Съединителна тъкан с влакнесто междуклетъчно вещество а. Хлабава б.Ретикуларна в.Мастна г. Фиброзна • (1) Колагенна • (2) Еластична д. Пигментна • 2. Съединителна тъкан с твърдо междуклетъчно вещество а. Хрущялна б. Костна • 3. Съединителна тъкан с течно междуклетъчно вещество а. Кръв

7. Мезенхимна СТ– ембрионална тъкан между основните ембрионални слоеве, диференцираща се в съединителна и гладка мускулна тъкан. N J N SM - HE Мезенхимни клетки (N=nucleus) звездовидни с израстъци, които контактуват и образуват мрежа. Между клетките полутечно, пихтиесто веществосъдържащо хиалуронова к-на и гликопротеини ZJ TEM: Мезенхимни клетки (добре развит GER - стрелки) Photomicrograph: Stevens, Lowe, Histology, 1993

8. Междуклетъчно вещество Състои се от влакна, основно вещество и тъканна течност. І. Влакна - три вида • 1. Колагенни влакна - устойчиви на разтягане, до 5% от дължината им в покой. а.Произвеждат се от фибробласти б. Тропоколаген - основна субединица в. Показват напречна стриираност г.16 типа колаген с различно представяне в тъканите • 2. Еластични влакна - силно разтегливи, до 150% от дължината им в покой. Изградени са от: а. Еластин - централно разположен аморфен протеин б. Микрофибрили - периферно разположени в. Липсва напречна стриираност • 3. Ретикуларни влакна - тънки разклонявящи се а. Произвеждат се от фибробласти и ретикуларни клетки б. Образуват мрежовидни структури

9. Влакнест компонент на извънклетъчния матрикс Колагенови влакна (диаметър 1 - 20μm)плътно опаковани фибрили (колаген тип I)здрави, оцветяват се с кисели бои (eosin, анилиново синьо и picrofuchsin) влакнеста съединителна тъкан и влакнест хрущялКолагенови фибрилитип I колаген фибрили в ECM на костите и дентинатип II колаген фибрили в ECM на хиалинния ( и еластичен) хрущялЕластични влакна (диаметър 0,5 - 4 цМ)фибрилинови микрофибрили и еластин, дават еластичността на тъканитеоцветяване с орцеин (червено-кафяв), алдехидна fuchsin (виолетов), resorcin fuchsin (черен)еластични връзки, еластичен хрущял, хлабава CT , стената на кръвоносните съдове (общо с еластични мембрани)Ретикуларни влакна (диаметър 0,5 - 2 цМ)колаген тип IIIсребро импрегниране и PAS реакция се използва за тяхната визуализацияв ретикуларната тъкан и създадват поддържаща мрежа за клетките (черeн дроб, жлези и в мускулната тъкан)

10. Колагенни влакна А. Колаген.Фамилия влакнести гликопротеини, които са основен компонент на съединителната тъкан. • 1. Разпространение.Кожа, сухожилия, връзки, кост, хрущял, вътрешни органи, стъкловидно тяло и строма на роговицата. • 2. Състав и структура.Колагенните влакна (фибри), притежаващи изразена якост при опъване, се изграждат от гъвкави, неразтегливи колагенни влакънца (фибрили). а.Колагенни фибри. На СМ изглеждат ацидофилни, вълнисти структури с различна дебелина и умерена дължина. б. Колагенни фибрили. Дебелината им варира от 7 до 200 nm. • 1) Показват напречна стриираност, отражение на структурата на молекулните им субединици тропоколаген • 2) Могат да съществуват самостоятелно или да се агрегират в ретикуларни влакна, колагенови влакна и колагенови ламели.

14. в.Тропоколаген. Основна структурна единица на колагена. Молекулата му е с дължина ~280 nm,диаметър~1.5 nm, изразена осева полярност (глава и опашка). • 1) Молекулна конфигурация. • а) Три преплетени в спирала полипептидни -вериги. б) Глицин, хидроксипролин, пролин, хидроксилизиновите. в) Според АК последователност - 1,2 и 3 вериги. • 2) Образуване на фибрили. Тропоколагеновите молекули се групират надлъжно и латерално по точно определен начин, за да образуват колагеновите фибрили. а)Молекулите се продреждат линейно глава-опашкав редица. Редиците се се припокриват частично. б)Здравината на фибрилите се дължи на ковалентните връзки между тропоколагеновите молекули от съседни редици.

15. 3. Синтез на колаген. Проколаген се синтезира в клетката. В екстрацелуларния матрикс се превръща в тропоколаген. • а. Клетъчни типове. Синтезира се главно от фибробласти, но и от други клетки. 1) Епителните и Швановите клетки секретират колагена на базалната ламина (колаген тип ІV). 2) Мускулните клетки секретират колаген тип ІV.

16. Синтез на колаген Schemes: Ross, Pawlina: Histology, 2003, 2006 Фибрилогенеза(I, II, III, VII type) К. Молекули се подреждат глава-опашка в застъпващи се редици. Ковалентни връзки м/у колагеновите молекули от съседни редициs осигуряват здравина на фибрилите Базална ламина- type IV collagen (non-fibrillar) Се образува от епителни и епителоидни клетки

17. в. Синтез на тропоколаген. • При сливането на везикулата съдържаща проколаген с плазмалемата, ензимът проколагенпептидаза отцепва крайните неспирализирани части на молекулата, превръщайки я в тропоколаген. г.Образуване на колагенови фибрили. • Клетката контролира подреждането на колагеновите фибрили чрез насочване на секреторнитевезикули за екзоцитоза в определени участъци от плазмалемата. Това позволява постигане на необходима концентрация на тропоколагенови молекули за образуване на паралелни колагенови фибрили.

18. Видове колаген • АК последователност и начина на комбиниране на веригите определят над 16 вида колаген. Най-разпространени са тип І до тип ІV колагени. а)Колаген тип І.Най-разпространеният вид. В рехава и влакнеста с.т. Две от 1-вериги , една 2-верига [1(І)]2 2(І). • i) Основният колаген в костите, сухожилията, дентина и кожата. • ii) Големистрииранифибрили, агрегиранив големифибри. б) Колаген тип ІІ.Представя се с нежни фибрили. Липсва стриираност. в) Колаген тип ІІІ.Състои се от три 1 вериги. Разпространението му е като на колаген тип І, но е минимално в костите и сухожилията. г) Колаген тип ІV.Липсва стриираност. Среща се в базалната ламина, като образува нефибриларна мрежа.

19. Ретикуларни влакна Опорна мрежа за клетките в различни тъкани и органи. • 1. Разпространение.Около мускулни влакна, нерви, кръвоносни съдове, жлезисти и тръбести органи. Структурна основа на хемопоетичните и лимфопоетични (без тимус) органи. • 2. Състав и структура.Колаген тип ІІІ.Най-тънките влакна в съединителната тъкан. а. Ретикуларно влакно - ~10 колагенови фибрили. Колагеновото влакно съдържа от 100и до 1000и фибрили. б. Колагенови фибрили. Тънки, с дебелината им е ~ 20 nm. в. Оцветяване. Не се демонстрират при НЕ оцветяване. • 1) Поради повърхностни олигозахариди показват PAS (+)-реакция. • 2) Аргирофилни. Оцветяват се в черно при сребърна импрегнация (Гомори, Лайдлау)

21. Ретикуларни влакна - Колаген тип III - Съдържат захарни групи (PAS реакция) - Аргирафилни – видими чрез сребърна имрегнация (черно) - Опорна мрежа (reticulum) за клетките в тъкани и органи reticular cell reticular fiber Ретикуларни влакна, Ag импрегнация , скелетни миофибри A Слезка, Ag импрегнация (ретикуларни влакна – стрелка) C B A: Junqueira, Carneiro, Basic Histology, 2003; B: Wheater´s Functional Histology, 2000; C: Collection of ÚHIEM

22. Ретикуларни влакна. • Синтез.Синтезират се от различни клетки. а. Фибробласти. Основното количество ретикуларни влакна. б. Ретикуларни клетки. Костен мозък, слезка, лимфни възли. в. Шванови клетки. Образуват повечето ретикуларни влакна на ендоневриума на периферните нерви. г. Гладкомускулни клетки. В tunica media на кръвоносните съдове и tunica muscularis на храносмилателния тракт.

23. В. Еластични влакна.Осигуряват структурна основа позволяваща разтягане на органите. • 1. Разпространение.Главни компоненти на артериалната стена, еластичните лигаменти, бронхиоли, кожа и еластичен хрущял. Те са силно рефрактилните “жълти влакна” на рехавата с.т. • 2. Структура. а. По-тънки от колагеновите влакна. Рядко с диаметър >1m. б. Силно разклонени, 3-D мрежа. в. Преплитат се с колагенни влакна. Това ограничава разтягането и предпазва от разкъсване органа. г. Оцветяване. Слабо от еозин. Не се визуалират добре при НЕ-оцветяване. • 1) Оцветяват се селективно от някои бои като орцеин, резорцин-фуксин.

24. В. Еластични влакна. • 3. Състав. Два структурни компонента - еластин и микрофибрили. а. Еластинът е глобуларен белтък богат, както колагена, на пролин и глицин, но беден на хидроксипролин и без хидроксилизин. б. Микрофибрилите съдържат фибриларни гликопротеини, неразклонени и тънки (10-12nm).Появяват се първи и ограждат образуващия се еластин. • 4. Синтез.От фибробласти и гладкомускулни клетки. а. Еластинът се синтезира по същия механизъм както колагена. б. Тропоеластин. Клетката секретира единични полипептидни вериги от тропоеластин. В екстрацелуларния матрикс молекулите се агрегират, образуват кръстосани връзки и формират еластинови влакна. • 1) Ковалентните кръстосани връзки се осъществяват между АК десмозин и изодесмозин, които са специфични за еластина.

25. TEM: Еластинови влакна - фибриларни микрофибрили (F) и еластин (E) Еластинови влакна, orcein разклонени еластинови влакна колагенни влакна a Collection of ÚHIEM elastin molecule covalent bonds between desmosine and isodesmosin c b Stevens, Lowe, Histology, 1993:a,b,c

29. Междуклетъчно вещество ІІ. Основно аморфно вещество - матрикса, в който са потопени влакната. Желеподобна консистентност в резултат на значително количество протеогликани. • 1. Протеогликани - олигозахариди (90%) + белтък. Олигозахаридите саглюкозаминогликани представени от: а. Хиалуронова киселина б. Хондроитин 4-сулфат в.Хондроитин 6-сулфат г. Дерматан сулфат д. Хепаран сулфат • 2. Гликопротеини - белтък + олигозахариди (1-6%). Улесняват миграцията и прикрепянето на клетки по хода на тъканните влакна а. Фибронектин ІІІ. Тъканна течност - 60-70% от обема на междуклетъчното вещество. Задържа се от: а. Отрицателно натоварените глюкозаминогликави б. Натриеви йони

30. Основно аморфно вещество А. Макромолекули. Комплекси на глюкозаминогликани (ГАГ), протеогликани (ПГ), хиалуронова киселина и гликопротеини. • 1. ГАГ са дълговерижни полизахариди от повтарящи се дизахариди. а. Една от захарите във всеки дизахарид е глюкозамин, б. Отрицателно заредени от сулфатните и карбоксилни групи свързани към захарите. в. Познати са 7 ГАГ на базата на различия в захарните остатъци, характера на връзките и степента на сулфатиране. • 2. Протеогликаните са големи макромолекули с белтъчна основа и ковалентно свързани ГАГ. Оприличават се на “четка за бутилка”, като белтъкът е дръжката, а ГАГ космите.

31. (type II) Ross and Pawlina, Histology, 2003

33. Основно аморфно вещество А. Макромолекули (продълж.). • 3. Хиалуронова киселина - различава се от ГАГ а. Много дълга ригидна молекула от няколко хиляди захари. б. Чрез специална връзка ПГ се свързват с хиалуронова киселина в гигантска макромолекула. в. Свързват голямо количество вода, което прави ХК макромолекули резистентни на натиск. • 4. Гликопротеините са гликозилирани молекули, в които белтъците са основния компонент. а. Колагенът в неагрегирана тропоколагенова форма и агрегирана фибрилна форма е основният гликопротеин. б. Тропоеластинът и еластинът, микрофибриларните белтъци на еластичните влакна и фибронектинът са също гликопротеини.

35. Основно вещество Б. Организация на основното вещество. Макар и незабележимо с електронен микроскоп, основното вещество представлява високо организирана материя с определени характеристики. • 1. Организация на макромолекулите. а. ПГ често образуват големи агрегати чрез нековалентно свързване на белтъка им с хиалуронова киселина. б. ПГ и ПГ агрегати образуват комплексни мрежи, които регулират вискозитета и хлъзгавостта на съединителната тъкан. • 2. Структурни вариации. Вариации всъстава и плътността при различните видове съединителна тъкан. а. Плътността зависи от степента на надмолекулна организация на макромолекулите и количеството течност в тъканта. б. Повишената концентрация на специфични макромолекули и минерализацията могат да променят плътността, ригидността и пермеабилността на тъканта, напр. в хрущялната и костната тъкан.

36. Основно аморфно вещество Хистологична характеристика. Не се визуализира при стандартните хистологични техники. • 1. Демонстрира се на замразено-изсушени тъкани или замразени срези. • 2. Основни бои поради анионния състав на ГАГ и PAS-реакция поради съдържанието на захари. Тъканна течност.Осигурява средата, през която се осъществява обмен между кръвта, лимфата и тъканните клетки. а. Всички метаболити и отпадни продукти движещи се между съдовата система и клетките на тъканите и органите дифузират в тъканната течност на основното вещество. б. Преминаването на течност от съдовете и задържането й в основното вещество на съединителната тъкан е причина за тъканния оток.

37. Клетки Три основни типа клетки - синтетични, защитни и пигментни. • Синтетични: • 1. Фибробласти - основен клетъчен вид. Образуват основната субстанция и трите вида с.т. влакна • 2. Хондробласти, остеобласти, одонтобласти, липоцити • Защитни: • 1. Макрофаги - произлизат от мастоцитите. Осъществяват фагоцитоза, усилват имунната активност на лимфоцитите. • 2. Плазмоцити - произлизат от В-лимфоцитите. Образуват антитела. Участват в хроничното възпаление. • 3. Мастоцити - съдържат секреторни гранули. Участват в алергичи реакции, като повишават съдовата пропускливост. • Пигментни: • 1. Меланоцити - образуват пигмент • 2. Хроматофори - поемат пигменти

38. Клетки Клетките са постоянни и преходни. Видът и относителният брой на клетките отразяват функционалното състояние на тъканта. А. Постоянна клетъчна популация. Клетките са относително стабилни; слабо подвижни, с изключение на някои макрофаги. • 1. Фибробласти.Произлизат от мезенхимната ембрионална тъкан. Синтезират влакната и основното вещество на с.т.Фиброцити - без продуктивна дейност. а. Хистологична характеристика. • 1) Светлинен микроскоп. Трудно се разпознава на рутинни препарати. а) На НЕ препарати личи овално базофилно ядро. б) Изобилната бледа базофилна цитоплазма не е ясно различима. • 2) Електронен микроскоп а) Ф. е голяма приплесната клетка, с форма на пържено яйце. б) Контактите между Ф. са редки в нормалната зряла с.т. в) Добре развити ЗЕР и апарат на Голджи, митохондрии. г) Нагъвания по повърхността, израз на колагенова полимеризация в прилежащия извънклетъчен матрикс.

40. б. Функция на фибробластите.Основен източник на колаген.Клетките са в непосредствена близост до синтезираните колагенни влакна и заобиколени от основно вещество. в. Репликация и подновяване на фибробластите.Въпреки че всички Ф. могат да се делят и да възстановяват рани, съществуват постоянно реплициращи се популации от клетки. 1) Ф. на маточния ендометриум пролиферират, диференцират се и дегенерират през всеки менструален цикъл. 2) Ф. под чревния епител се реплицират, мигрират и диференцират паралелно и синхронно с мигриращите епителни клетки. 3) Ф. непосредствено под епидермиса се реплицират и мигрират в подлежащата дерма. г. Морфологична хетерогенност на фибробластите. Ф. понякога съдържат липидни капки и добре изразени вторични лизозоми. 1) При скорбут Ф. образуват големи липидни капки и големи вакуоли, съдържащи несекретиран неколагенов протеин. 2) При някои вродени заболявания на с.т. (синдром на Хърлър) несекретираните протеогликани се натрупват в големи вакуоли във Ф. д. Миофибробласти. Съдържат актинови микрофиламенти и плътни телца, характерни за гладкомускулните клетки. 1) Срещат се в младата гранулационна тъкан

41. 2. Макрофаги.Фагоцитарни клетки. Основен клетъчен тип в мононуклеарно-фагоцитарната система. В с.т. се означават и като хистиоцити. • а. Произход. Повечето произлизат от прекурсорни клетки в костния мозък, които се диференцират в моноцити. 1) Моноцитите напускат кръвта и се диференциират в макрофаги в рехавата съединителна тъкан. 2) Хистиоцити в lamina prоpria, endometrium uteri произлизат от клетки с характеристики на фибробластите. • б. Хистологична характеристика. 1) Светлинен микроскоп. Трудно се различават от фибробластите на НЕ препарати. Могат да се докажат при ясни белези на фагоцитоза. • а) Инжектиране на витални бои или колоидни трасьори. • б) Хистохимични методи за фосфатази и естерази, съдържащи се в изобилно количество лизозоми. 2) Електронен микроскоп. Първични, вторични и третични лизозоми; развити апарат на Голджи, ЗЕР и ГЕР, много митохондрии и малки везикули. • а) Неравна повърхност с пръстообразни израстъци. • б) Голям брой вторични и третични лизозоми. Първични лизозоми в нестимулирани макрофаги.

43. 2. Макрофаги (продълж.). • в. Защитна функция. Реагират срещу чужди организми и при тъканни увреди. Глеми за фагоцитиране материи се изолират чрез образуване на гигантско-клетъчни формации или епителоидна модулация. 1) Фагоцитозата е рецептор-медииран процес. • а) Макрофагите имат рецептори за антителата върху чуждите частици. • б) Фагозомите се сливат с първични лизозоми, образувайки фаголизозоми. 2) Гиганско-клетъчни формации. Някои чужди тела и микроорганизми се поглъщат, но не могат да се фагоцитират от макрофагите. • а) Бацили на тубекулоза и лепра, трипанозома, токсоплазма. • б) Частици от азбест, въглищен прах, памучни влакна. 3) Епителоидна модулация. М. могат да образуват контакти и клетъчни слоеве, наподобяващи епител, като ограничават места на възпаление. 4) Макрофагите участват в разпознаването от организма на свой, не-свой и променен свой. • г. Секреторна активност.М. синтезират продукти (ензими), които действат вътреклетъчно и извънклетъчно. 1) Ензими - хидролази, лизоцим, колагенази, еластази. 2) Продукти, регулиращи активността на други клетки - растежни фактори, митогенни фактори. 3) Продукти, участващи или медииращи имунен отговор - простагландини, ендогенни пирогени.

44. 2. Макрофаги (продълж.). д. Роля в имунната функция. Участват като антиген-презентиращи клетки, както и чрез пряка и специфична роля в диференциацията и функционирането на лимфоцитите. • 1) Антигенно представяне. Свързват или поглъщат и ресекретират антигени на повърхността си. Антигените се представят на лимфоцитите, отключвайки бластна трансформация (образуване на В- и Т-лимфоцити) • 2) Имунорегулация. а) Секретират лимфокини, които стимулират имунен отговор. б) Секретират фактори, които имат имуносупресиращ ефект. • 3) Макрофагална активация. М. могат да бъдат активирани от секреторни продукти на лимфоцитите. а) Активираните макрофаги са с повишена микробицидна активност и повишена цитотоксична активност към туморни клетки. г. Роля в заздравяването на рани.М. имат основна роля в процесите на възпаление и зарастване на раните. • 1) Секретират фактори, които привличат неутрофили и моноцити в мястото на възпаление. • 2) Разграждат бактерии, увредени клетки и неутрофили, фибрин и екстрацелуларен матрикс. • 3) Стимулират пролиферацията и прорастването на фибробласти и ендотелни клетки в областта на възпалението.

45. 3. Мастоцити. Третата клетъчна популация в с.т., разположени в съседство с кръвоносни съдове. Наподобяват, но нямат общо с базофилите от кръвта. а. Хистологични характеристики. Големи овоидни клетки с централно разположено ядро и много големи силно базофилни гранули. Доказват се след специални методи на фиксация, запазващи гранулите. б. Съдържание на гранулите. Съдържат вазоактивни и имунореактивни вещества. • 1) Хистамин.Вазоактивен фактор, който повишава пропускливостта на съдовете, предизвиквайки тъканен оток. • 2) Хепарин. Силно сулфатиран ГАГ. а) Антикоагулант и антилипемичен фактор. б) Най-високо сулфатираното вещество в организма, чиито анионни групи предизвикват базофилията на гранулите. Тази висока анионна концентрация предизвикват явлението метахромазия. • 3) Еозинофилен хемотактичен фактор на анафилаксията. а) Стимулира мигриране на Ео към мястото на изливане на съдържанието на гранулите. б) Секретите на Ео противодействат на възпалителните стимули на хистамина.

47. 3. Мастоцити (продълж.). в. Дегранулация на мастоцитите. Рецептор-медииран процес. Свързване на антиген с IgE антитяло на повърхността на мастоцита. • 1) Дегранулацията става чрезекзоцитоза на гранулите. • 2) Антителата по повърхността на мастоцита се образуват от стимулирани от Аг плазмоцити. Процесът се означава като сензибилизация. При повторна среща със същия Аг настъпва Аг-Ат реакция, която води до дегранулация. г. Произход. От стволови клетки в костния мозък. Достигат до съединителната тъкан по кръвен път. Концентрират се и се диференцират в периваскуларното пространство на субепителната с.т. на кожата, храносмилателната, дихателната и пикочно-половата система. д. Живот. Продължителен. • 1) Не се делят в съединителната тъкан, която населяват. • 2) Дегранулираните мастоцити синтезират и натрупват нови секреторни продукти в гранули.

48. 4. Адипоцити. Четвърта клетъчна популация в с.т. Складират неутрални мазнини (триглицериди). В голямо количество в хлабавата съединителна тъкан. а. Произход. От фибробласти и недиференцирани мезенхимни клетки. б. Хистологични характеристики. Тънък слой цитоплазма около голяма липидна капка. • 1) Ядрото е приплеснато в периферията. • 2) На стандартни препарати имат гъбест вид поради извличането на мазнините при обработката. в. Мастната тъканпредставлява натрупване на голямо количество мастни клетки. 5. Недиференцирани мезенхимни клетки. В с.т. около малки вени, венозни капиляри и посткапилярни венули. • а. От тях произлизат фибробластите, ендотелните клетки, перицитите и съдовите гладкомускулни клетки в заздравяващите рани.