Pericite (från annan grekisk περι- - runt, runt och κύτος - cell ), eller Rouge cell - en processcell av bindväv . Pericyter är en del av väggarna i små blodkärl , inklusive kapillärer . Prekursorerna till pericyter är adventitiella celler . Pericytes beskrevs första gången av Charles Marie Benjamin Rouget ( franska Rouget ) 1874 . Namnet "Rouget cell" användes först av Zimmermann 1923. Dessa celler är en del av blod-hjärnbarriären (BBB) . De har flera viktiga egenskaper för dess funktion: förmågan att dra ihop sig, reglera endotelets funktioner och makrofagaktivitet.
Under nästan hela 1900-talet förblev det funktionella syftet med pericyter oklart. För närvarande anses pericyte vara ett dåligt differentierat cellulärt element involverat i bildandet av kärlväggen. Vid differentiering kan den omvandlas till en fibroblast , en glatt muskelcell eller en makrofag . I pericyternas cytoplasma hittades fibrillära element, med hjälp av vilka celler reglerar kapillärt blodflöde. [ett]
Pericyter spelar följande roller:
Pericyter är en typ av celler som finns i det centrala nervsystemet . De är huvudsakligen belägna utanför endotelcellskiktet i kapillärnätverket i hjärnan. De är långsträckta multibearbetade celler belägna längs kapillärens långa axel. Pericyter spelar en nyckelroll i underhållet av hjärnans blodkapillärer, liksom flera andra homeostatiska och hemostatiska funktioner i hjärnan. Dessa celler är också en nyckelkomponent i den neurovaskulära enheten, som inkluderar endotelceller, astrocyter och neuroner. Pericyter utför en mängd olika funktioner:
Pericyter, liksom endoteliocyter, finns på basalmembranet.
Pericyter syntetiserar också ett antal vasoaktiva substanser och spelar en viktig roll i angiogenes. Nyligen genomförda studier har visat att frånvaron av pericyter i det centrala nervsystemet kan orsaka störningar av blod-hjärnbarriären och leda till andra degenerativa förändringar.
Pericyter är hårt bundna till endoteliocyter. Denna anslutning utförs på grund av tre typer av kontakter: gap junctions, fokala vidhäftande kontakter och invaginationer av membranet i en cell in i en annans kropp. Gap junctions direkt länkar cytoplasman av två celler och är permeabla för joner och små molekyler. Med hjälp av fokala limkontakter utförs en stark mekanisk bindning mellan två typer av celler. Invaginationer av membransektioner av en cell in i en annan ger både mekanisk bindning och intercellulär metabolism. På grund av nära kontakter påverkar cellerna indirekt den mitotiska aktiviteten, genuttrycket och följaktligen fenotypen av varandra. Cirka 20% av ytan av endotelcellerna i hjärnkapillärerna är täckta med relativt små, ovala pericyter. Var 2:a-4:e endotelcell har kontakt med en pericytcell. I grund och botten är pericyter lokaliserade vid kontaktpunkterna för endotelceller. Pericyter finns i nästan alla arterioler, venoler och kapillärer i kroppen. Nivån på deras täckning av endotelskiktet i kapillären korrelerar med permeabiliteten hos kärlväggen. I organ och vävnader med en permeabel kärlvägg kan de penetrera från blodomloppet in i det intercellulära utrymmet. Så, till exempel, i skelettmusklernas kapillärer är förhållandet mellan pericyter: endoteliocyter 1:100).
Cellerna har en långsträckt form, pericyterna är cirka 200 µm långa och 0,5 µm tjocka. De bildar många processer som täcker kärlet. I det centrala nervsystemet bildar pericyter många processer som omger kärlet och är belägna runt endotelskiktet av celler som bildar kapillärväggen.
Pericyter spelar en nyckelroll i bildandet och regleringen av permeabiliteten av barriären mellan cirkulationssystemet och det centrala nervsystemet. Detta funktionella system är känt som blod-hjärnbarriären (BBB). Denna barriär består av endotelceller och ger skydd och funktion av det centrala nervsystemet. Även om det teoretiskt antogs att astrocyter (astrogliaceller) inducerar uppkomsten och bildandet av BBB under den postembryonala perioden, fann man att det är pericyter som till stor del är ansvariga för denna roll. Pericyter är ansvariga för bildandet av tight junctions och invaginationer som ger sammankoppling mellan endotelceller. Dessutom tillhandahåller de bildningen av BBB genom att hämma immuncellernas arbete i CNS (vilket kan störa bildningen av barriären) och minska aktiviteten hos molekyler som ökar vaskulär permeabilitet.
Förutom bildandet av BBB spelar pericyter också en aktiv roll i dess funktion, kontrollerar blodtillförseln till hjärnan och interaktionen mellan blodkärlen och hjärnan. Som sammandragande celler kan de vidga eller dra ihop lumen i blodkärlen, vilket stimulerar (eller blockerar) inträdet av vissa partiklar i hjärnvävnaden. Denna reglering av blodtrycket är nödvändig för att nervceller ska fungera eftersom det hindrar vissa blodpartiklar från att nå hjärnan. När pericyter är frånvarande sker en process som kallas transcytos i BBB (en process som är karakteristisk för vissa celltyper, som kombinerar tecknen på exocytos och endocytos: en endocytisk vesikel bildas på ena ytan av cellen, som överförs till motsatta änden av cellen och blir en exocytisk vesikel, släpper ut dess innehåll i det extracellulära utrymmet; i endoteliocyter kan vesiklar, sammanslagna, bilda tillfälliga transcellulära kanaler genom vilka vattenlösliga molekyler kan transporteras). Detta är i huvudsak tillförseln av stora molekyler till neuroner, inklusive stora blodplasmaproteiner, som lätt kan störa hjärnans funktion. Denna process är mycket viktig, så BBB är extremt finreglerad under normala förhållanden. Brott mot dess permeabilitet representerar möjligen en dysfunktion av pericyter.
Dessa celler spelar också en nyckelroll för att öka mikrocirkulationen och minska effekterna av hjärnans åldrande. I en studie på pericyter hos vuxna möss fann man att frånvaron av sådana celler i hjärnan leder till kärlskador på grund av försämrad mikrocirkulation och cerebralt blodflöde. Blodflödet förändras av effekterna av stress, hypoxi och flera andra tillstånd som kan förändra homeostas. Dessutom, när pericyter saknas, blockerar inte blod-hjärnbarriären några av de neurotoxiska och vasotoxiska serumproteinerna, vilket förstärker degenerativa förändringar. Sådana förändringar inkluderar inflammation, såväl som inlärnings- och minnesstörningar.
Pericyter är också associerade med förmågan hos endotelceller att differentiera, dela sig, bilda kärlsystemet (angiogenes), samt förmågan hos apoptotiska signaler att spridas i hela kroppen. Vissa pericyter, kända som kapillära pericyter, är placerade runt kapillärernas väggar och tillhandahåller denna funktion. Kapillära pericyter kanske inte är kontraktila celler eftersom de saknar alfa-aktinmolekyler som är gemensamma för andra kontraktila celler. Dessa celler binder till endotelceller genom gap junctions och får endotelceller att proliferera eller selektivt störa transporten av substanser. Om denna process inte inträffar kan hyperplasi och onormal vaskulär morfogenes uppstå. Dessa typer av pericyter kan också fagocytera främmande proteiner. Detta tyder på att denna celltyp kan härröra från mikroglia.
Det är också viktigt att notera att pericyter behåller plasticitet och därmed kan omvandlas till olika andra celltyper, inklusive glatta muskelceller, såväl som fibroblaster och mesenkymala stamceller. Denna mångsidighet gynnar det faktum att de reglerar den enhetliga utvecklingen av blodkärl i hela kroppen och därmed bidrar till en enhetlig fördelning av ämnen mellan närliggande vävnader.
Förutom att skapa och omforma blodkärl i vävnader och organ, kan pericyter skydda endotelceller från död genom apoptos eller av cytotoxiska medel. Det har visats in vivo att pericyter producerar ett enzym som kallas percytaminopeptidas N/pAPN, vilket kan stimulera angiogenes. När detta protein introducerades i odlade cerebrala endotelceller såväl som astrocyter, samlades pericyter i strukturer som liknade kapillärer. Dessutom, om den experimentella kulturen innehåller alla nödvändiga celler och substanser, med undantag av pericyter, kommer endotelceller att genomgå apoptos. Det visade sig att pericyter måste vara närvarande för att säkerställa att endotelceller och astrocyter fungerar korrekt. Om de är frånvarande, kan korrekt angiogenes inte inträffa. Dessutom har pericyter visat sig bidra till endotelcellers överlevnad eftersom de utsöndrar BCL-w-proteinet, ett blodomloppsprotein som förmedlar VEGF-A-uttryck och hämmar apoptos.
På grund av deras kritiska roll för att upprätthålla och reglera endotelcellulär struktur och blodflöde, kan pericyter vara involverade i många patologier. När det finns i överskott leder det till sjukdomar som högt blodtryck och tumörbildning, och när det finns i brist leder det till neurodegenerativa sjukdomar.
Hemangiopericytom är en sällsynt vaskulär neoplasm som kan vara godartad eller malign. Med sin maligna form kan det uppstå metastaser i lungor, lever och hjärna. Det finns oftast i lårbenet och underbenet och diagnostiseras som ett bensarkom, vanligtvis upptäcks i äldre åldrar, även om det även förekommer hos barn. Hemangiopericytom orsakar överdriven stratifiering av pericytskikt runt ett missbildat blodkärl. Diagnos av denna tumör är svår på grund av oförmågan att skilja pericyter från andra typer av celler med hjälp av konventionell mikroskopi. Behandling kan innefatta kirurgi och strålbehandling, beroende på nivån av benpenetration och stadium av tumörutveckling.
Näthinnan hos diabetespatienter visar ofta förlust av pericyter, och denna förlust är ett kännetecken för de tidiga stadierna av diabetisk retinopati. Forskning har funnit att pericyter spelar en viktig roll i skydd av diabetiska endotelceller i retinala kapillärer. Med förlusten av pericyter utvecklas mikroaneurysmer i kapillärerna. Som ett resultat leder varje ökning av retinal vaskulär permeabilitet till svullnad av ögat genom makulaödem eller nya kärl bildas som penetrerar ögats glaskropp. Slutresultatet är minskat eller förlust av synen. Det är ännu inte klart varför pericyter går förlorade hos diabetespatienter. Enligt en hypotes dödas de av giftigt sorbitol, slutprodukten av (åldersrelaterad) glukosmetabolism, som ackumuleras i pericyter. På grund av ökningen av koncentrationen av glukos inuti cellerna ackumuleras sorbitol och fruktos. Detta leder till osmotisk obalans, vilket leder till cellskador. Glukosnivåerna stiger med åldern, vilket också leder till cellskador.
Studier har visat att pericyter går förlorade hos vuxna människor med åldrande, vilket orsakar störningar av korrekt cerebral perfusion och blod-hjärnbarriären. Detta leder till neurodegeneration och inflammatoriska reaktioner. Apoptos av pericyter i den åldrande hjärnan kan vara resultatet av ett misslyckande i kommunikationen mellan tillväxtfaktorer och receptorer på pericyter. Trombocyttillväxtfaktor B (PGF-B) frisätts från cerebrala vaskulära endotelceller och binder till PDGFR -beta-receptorn på pericyter, vilket initierar deras proliferation och migration för att korrekt stödja cirkulationsnätverket. När denna signalering störs, genomgår pericyter apoptos, vilket leder till många neurodegenerativa sjukdomar, inklusive Alzheimers sjukdom och multipel skleros.