WYKLAD - TKANKA NABLONKOWA 2024 PDF

HISTOLOGIA dr hab. Rafał Piprek, prof. UJ Zakład Anatomii Porównawczej im. Henryka Hoyera Instytut Zoologii i Badań Biomedycznych Uniwersytet Jagielloński Histologia WBNZ - 942 Wykład – dr hab. Rafał Piprek, prof. UJ Zakład Anatomii Porównawczej, IZiBB, pok. 2.68 e-mail: [email protected]...

HISTOLOGIA dr hab. Rafał Piprek, prof. UJ Zakład Anatomii Porównawczej im. Henryka Hoyera Instytut Zoologii i Badań Biomedycznych Uniwersytet Jagielloński Histologia WBNZ - 942 Wykład – dr hab. Rafał Piprek, prof. UJ Zakład Anatomii Porównawczej, IZiBB, pok. 2.68 e-mail: [email protected] Ćwiczenia – Rafał Piprek i Bartłomiej Zając Grupy 1,2,3,5; zajęcia czwartek i piątek; Ćwiczenia gr. 1 rozpoczną się 24 października 2024 r. Regulamin i harmonogram ćwiczeń na stronie platformy Pegaz Jak i z jakich podręczników należy się uczyć się histologii? Biblioteka ZAP Interaktywny atlas histologiczny http://www.atlas.histologiczny.cm.umk.pl/ Histology Gallery http://medcell.med.yale.edu/image_gallery/home.php Z historii nauki…. Pierwsze obserwacje mikroskopowe: - Holendrzy, Hans i Zacharias Janssen, 1590 r. (10 x) - Anglik, Robert Hook (1635-1703)– pierwsze zilustrowane obserwacje mikroskopowe Micrographia or some Physiological Description of Minute Bodies made by magnifying glasses with Observations and Inquiries thereupon. 1665 r. - pierwsze rozpoznanie struktury komórki 20 x Cell - komórka Z historii nauki…. - obserwacje mikroskopowe cd: - Holender, Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) mikroskop powiększający 200 x; pierwsze opisy organizmów, np. Euglena, plemniki, komórki krwi - rozróżnienie elementów budowy organizmów Replika mikroskopu Leeuwenhoeka Leeuwenhoek – pierwsze barwienia – ekstrakt szafranu Włókna mięśniowe dorsza wg Leeuwenhoeka Krew wg Leeuwenhoeka Z historii nauki…. - obserwacje mikroskopowe cd: Włoch, Marcello Malpighi (1628-1694) – pierwszy opisał szczegóły budowy anatomicznej narządów, np. ciałko nerkowe, błona podstawna, przepływ krwi pomiędzy tętnicami i żyłami Z historii nauki…. Francuz, Xavier Bichat (1771-1802), anatom, który w roku 1801 wprowadził słowo „tkanka” do anatomii, wyróżniając 21 rodzajów tkanek w organizmie człowieka. Termin „histologia” pojawia się w 1819 r w dziele niemieckiego anatoma i fizjologa, Karla Mayera pt: “Ueber Histologie und eine neue Eintheilung der Gewebe des menschlichen Körpers”. Wynalezienie i doskonalenie mikroskopów 1890 Wiek XX Wiek XXI – obrazy w technologii cyfrowej, zdigitalizowane Z historii nauki…. Silny rozwój histologii w XIX w. – rozwój technik krojenia i barwienia tkanek Mikrotom – urządzenie do krojenia tkanek – początek XIX w. Barwniki Do połowy XIX w. używano jedynie barwników pochodzenia naturalnego. Po 1856 – pojawiają się różnorodne barwniki syntetyczne. 1863 – hematoksylina (Waldayer) z drzewa modrzejca (Haematoxylum)  Mikroskopy elektronowe: transmisyjny i skaningowy TEM 1932 r. pow. do 50 000 000x SEM 1935 r. pow. 500 000x XX w. (1980 r.) - Mikroskop sił atomowych (AFM) - umożliwia uzyskanie obrazu powierzchni ze zdolnością rozdzielczą rzędu wymiarów pojedynczego atomu dzięki wykorzystaniu sił oddziaływań międzyatomowych - obrazowanie i badanie właściwości żywych komórek w ich naturalnym środowisku Powierzchnia chlorku sodu  Wykorzystanie fluorescencji w badaniach Mikroskop fluorescencyjny i konfokalny Neuron – zielona fluorescencja – tubulina β-III. Czerwona fluorescencja – białko GFAP w astrocytach  Rodzaje mikroskopów a parametry obiektów Mikrometr (symbol: μm) = jedna milionowa metra = jedna tysięczna milimetra 1 mm = 1000 μm (mikroskop świetlny, zdolność rozdzielcza = 0,2 μm) Nanometr (nm) – jedna tysięczna mikrometra 1 μm = 1000 nanometrów (mikroskop elektronowy, zdolność rozdzielcza = 0,1 nm) 1 Å (angstrem) = 0,1 nm 1 mm 100 μm szkiełko zeissowskie, obiektyw 4x Przygotowanie tkanek do badań histologicznych 1. Utrwalenie (chemiczne lub fizyczne) 2. Krojenie 3. Barwienie  Przygotowanie tkanek do badań histologicznych 1. Utrwalenie (chemiczne lub fizyczne) 2. Przeprowadzenie tkanki przez szereg substancji 3. Przepojenie parafiną 3. Zamrożenie 4. Krojenie Pozyskanie skrawków parafinowych lub mrożeniowych 5. Barwienie  Techniki histologiczne 1. Utrwalanie to zachowanie struktury materiału: zatrzymanie procesów metabolicznych utwardzenie materiału denaturacja – nieodwracalne zmiany struktury białek ochrona przed rozkładem przez bakterie i grzyby A. Utrwalacze chemiczne: formaldehyd 4% (formalina) glutaraldehyd 0,5-6% (aldehyd glutarowy) – do TEMu alkohol etylowy (etanol) 50-75%, ale rozpuszcza lipidy aceton (50-100%) kwasy organiczne utrwalacz Bouina (formalina, kwas pikrynowy, kwas octowy) B. Utrwalanie fizyczne: mikrofale, liofilizacja, zamrażanie np. ciekły azot (-196°C) Techniki histologiczne Barwienie – wizualizacja struktur komórkowych - barwienia histologiczne - barwienia histochemiczne - metody fluorescencyjne - immunoznakowanie (np. immunofluorescencja) Podstawowe barwienie histologiczne hematoksylina i eozyna (HE) Hematoksylina (barwnik zasadowy, kationowy+) Eozyna (barwnik kwaśny, anionowy-) Struktury komórki: - Jądro (j), RER (s) – zasadochłonne = bazofilne (ang. base – zasada) – barwi się hematoksyliną - Cytoplazma – kwasochłonna = acidofilna (ang. acid – kwas) – barwi się eozyną (uzyskujemy dwie barwy) Podstawowe barwienie histologiczne Barwienie hematoksyliną i eozyną Kanalik nasienny w jądrze myszy Pęcherzyk jajnikowy myszy Barwienia potrójne = trichromy - umożliwiają barwienie substancji międzykomórkowej, dlatego nadają się do barwienia tkanki łącznej - dają trzy kolory w tkance (jądro komórkowe, cytoplazma, substancja międzykomórkowa) Trichromy Barwienie potrójne (Trichrom) różnicujące tkankę łączną : np. wg modyfikacji Pasiniego (A), wg modyfikacji Gomoriego (B) A B Trichrom wg modyfikacji Pasiniego Trichrom wg modyfikacji Gomoriego Skóra płaza bezogonowego Proces kostnienia w zarodku myszy Tkanka łączna – niebieska Tkanka łączna – zielona Trichromy Proces kostnienia na bazie chrząstki – barwienie – trichrom wg Pasiniego medcell.med.yale.edu/image_gallery/load_image.php?lab=bone&image=long_bone Trichromy Trichrom Massona (niebieska substancja międzykomórkowa, głównie kolagen) Kolejne stadia zwłóknienia wątroby – diagnozowanie marskości wątroby https://doi.org/10.3390/jcm11072057 Barwienia histochemiczne Barwienia histochemiczne – służą wykrywaniu określonych substancji w tkankach/komórkach Np. 1. Barwienie PAS – wykrywanie wielocukrów obojętnych (np. glikogen) 2. Barwienie błękitem aniliny – wykrywanie cukrów kwaśnych, glikozaminoglikanów, śluzu 3. Barwniki Sudan – wykrywanie tłuszczy 4. Metoda Fuelgena – wykrywanie DNA 5. Barwienie ninhydryną – wykrywanie białek Barwienia histochemiczne Barwienie PAS – (Periodic Acid + Schiff reagent) – reakcja Schiffa z kwasem nadjodowym wykrywanie wielocukrów obojętnych (glikogen, glikoproteiny, proteoglikany) Wątroba myszy, złogi glikogenu - kolor fuksji PAS – grzybica przełyku Barwienia histochemiczne Błękit alcianowy (AB, alcian blue) barwi kwaśne cukry (glikozaminoglikany) Niebieskie (AB+) – komórki śluzowe w jelicie cienkim Barwienia histochemiczne Łączone barwienie AB-PAS wielocukry obojętne i kwaśne Jelito dorsza – śluz i komórki śluzowe – niebieskie (AB+) – brzeżek szczoteczkowy, glikokaliks – fuksja (PAS+) Barwienia histochemiczne Sudan – zabarwiony tłuszcz w tkance tłuszczowej https://www.gettyimages.com/detail/photo/fat-stained-in-fat-cells-adipose-connective-tissue-royalty- free-image/128070040 Srebrzenie – metoda neurohistologiczna Neuron piramidalny ludzkiej kory mózgowej móżdżek http://histologia-old.sum.edu.pl/files/Atlas/AtlasOUN.pdf Barwniki fluorescencyjne  Immunofluorescencja (IF) Identyfikacja molekuł za pomocą specyficznych przeciwciał sprzężonych z fluoroforami Fluorofor Przeciwciało Przeciwciało pierwszorzędowe drugorzędowe www.abcam.com Przeciwciało Io anty-laminina Przeciwciało IIo sprzężone z pochodną fluoresceiny A. Coons – (1941 r.) – immunofluorescencja Białka fluorescencyjne np. GFP (green fluorescent protein, białko zielonej fluorescencji)  Białka fluorescencyjne „GFP structure” https://commons.wikimedia.org/ wiki/File:GFP_structure.png#/media/File:GFP_structure.png http://www4.utsouthwestern.edu/ GFP (green fluorescence protein) – białko zielonej fluorescencji Shimomura (1962) – odkrycie GFP u meduzy Aequorea victoria Czym zajmuje się histologia? (z gr. histos – tkanka, logos – wiedza, nauka) nauka o mikroskopowej budowie komórek, tkanek i narządów (XIX- XX w.) nauka o związku struktury mikroskopowej, submikroskopowej i molekularnej komórek, tkanek i narządów z ich funkcją (XX-XXI w.) nauka o budowie, rozwoju i funkcjach tkanek Stąd jej powiązania z: - anatomią - fizjologią - biologią rozwoju - biologią komórki - biochemią - immunologią - biologia molekularną Paleohistologia – histologia organizmów kopalnych Histopatologia – rozpoznawanie i badanie zjawisk mikroskopowych chorych tkanek  Organizmy jednokomórkowe są zróżnicowane międzygatunkowo … … w organizmach wielokomórkowych komórki są spektakularnie różne, chociaż mają ten sam genotyp... Wyspecjalizowane właściwości komórek zależą od rodzajów syntetyzowanych białek, czyli ekspresji genów w trakcie ich różnicowania się. Komórki o podobnej budowie, pochodzeniu i funkcji tworzą TKANKI...  Różnicowanie się komórek w rozwoju zapewnia tworzenie progresywnej złożoności zarodka, czyli E P I G E N E Z Y 1. Zapłodnienie -> zygota 2. Bruzdkowanie -> blastomery (morula) Potencjał komórki: każdy blastomer jest totipotencjalny (maksymalne możliwości różnicowania się; np. u ssaków w trofoblast oraz listki zarodkowe) Stopnie potencji = totipotentna Stopnie potencji Omnipotencja = totipotencja – zdolność komórki do różnicowania się w każdy dowolny rodzaj komórki. Dotyczy zygoty i blastomerów. Pluripotencja, pluripotencjalność – zdolność pojedynczej komórki do zróżnicowania się w dowolny typ komórek somatycznych, poza komórkami trofoblastu (które w późniejszych stadiach rozwoju tworzą łożysko). Z pluripotencjalnych komórek epiblastu wchodzących w skład zarodka na stadium blastocysty biorą początek komórki wszystkich tkanek i narządów. Multipotencja – komórki progenitorowe mają zdolność różnicowania się w kilka określonych typów komórek. Na przykład komórka macierzysta układu krwiotwórczego może różnicować się w kilka typów komórek krwi, takich jak limfocyty, monocyty , neutrofile itp. Oligopotencja – zdolność różnicowania się w niewiele typów komórek. Przykładami oligopotentnych komórek progenitorowych są komórki macierzyste naczyń, które mają zdolność do stawania się zarówno komórkami śródbłonka, jak i komórkami mięśni gładkich, a komórka limfoidalna daje początek limfocytom różnych typów. Unipotencja – zdolność do różnicowania się komórki prekursorowej w tylko jeden typ komórek. Nie wiadomo czy takie komórki istnieją. Np. hepatoblast różnicuje się w hepatocyt, ale także w cholangiocyt. Być może komórki satelitarne mięśni. Komórki macierzyste (ang. stem cells) – mają zdolność: 1.) potencjalnie nieograniczonych podziałów, 2.) różnicowania się w komórki innych typów. Ze względu na zdolność do różnicowania komórki macierzyste dzieli się na: - totipotencjalne - pluripotencjalne - multipotencjalne - oligopotencjalne - unipotencjalne lub: - zarodkowe (toti- i pluripotencjalne) - płodowe (multipotencjalne) - dorosłe (multi, oligo i unipotencjalne) Gastrulacja, neurulacja, powstanie trzech listków zarodkowych, organogeneza. Tworzenie tkanek to część ontogenezy: histogeneza - powstawanie tkanek organogeneza - powstawanie narządów morfogeneza - kształtowanie części ciała, kształtu (morfologii) organizmu  Mechanizmy tworzenia tkanek Tworzenie tkanki: - proliferacja komórek - różnicowanie komórek     Podziały komórkowe:    - podziały klonalne (symetryczne) – powstaje klon komórek  - podziały różnicujące (asymetryczne) – powstaje komórka macierzysta i komórka potomna Czynniki kształtujące tkanki i narządy (mechanizmy histo-, organo- i morfogenezy): - regulacja tempa podziałów komórek – szybszy lub wolniejszy wzrost danej części narządu - zmiany wielkości i kształt komórek – prowadzi np. do fałdowania powierzchni (zachodzą dzięki reorganizacji cytoszkieletu oraz wchłanianiu wody) - fuzja komórek – np. powstanie włókna mięśniowego z wielu mioblastów - śmierć komórek – np. apoptoza - programowana śmierć komórek, np. powstanie jam) - adhezja komórek – przyleganie komórek i ich „rozpoznawanie się”, łączenie się w grupy komórek określonych typów - tworzenie substancji międzykomórkowej – do niej przylegają określone komórki lub „wspinają się” po niej komórki migrujące - migracja komórek, np. komórki grzebieni nerwowych, pierwotne komórki płciowe Komórki organizmów wielokomórkowych mogą być w trakcie: podziałów (stan normalny lub stan patologiczny - hiperplazja, nowotworzenie) różnicowania się http://medcell.med.yale.edu/image_gallery/bone.php Komórki organizmów wielokomórkowych mogą być w trakcie: aktywności np. syntezy, sekrecji Nabłonek wielowarstwowy płaski z gruczołami jednokomórkowymi w skórze piskorza – synteza i wydzielanie (sekrecja) śluzu. Barwienie PAS. Komórki organizmów wielokomórkowych mogą być w trakcie: aktywności lub spoczynku Fibroblast (synteza substancji międzykomórkowej w tkance łączne) Fibrocyt (komórka spoczynkowa tkanki łącznej) Komórki organizmów wielokomórkowych mogą być w trakcie: śmierci np. nekrozy (czyli destrukcji komórki wskutek uszkodzenia lub stanu chorobowego) apoptozy (programowanej śmierci komórki, stan fizjologiczny) HISTOGENEZA (różnicowanie tkankowe) – różnicowanie komórek na podstawowe TYPY TKANEK: 1. tkanka nabłonkowa 2. tkanka łączna 3. tkanka mięśniowa 4. tkanka nerwowa 4 TYPY TKANEK: 1. tkanka nabłonkowa 2. tkanka łączna 3. tkanka mięśniowa 4. tkanka nerwowa 1. TKANKA NABŁONKOWA Omówienie cech tkanki nabłonkowej, jej pochodzenia, klasyfikacji, funkcji, występowania, wytworów strefy apikalnej. Cechy tkanki nabłonkowej  Tkanka nabłonkowa Główne cechy nabłonków: I. Pochodzenie ze wszystkich trzech listków zarodkowych: - ektoderma, np. naskórek, gruczoły skórne, soczewka, szkliwo, nabłonek części jamy ustnej i odbytu - endoderma, np. nabłonek układu pokarmowego i oddechowego, gruczoły ukł. pokarmowego - mezoderma np. śródbłonek, międzybłonek, nabłonek kanalików nerkowych i dróg moczowych (= urotelium), nabłonek gonad i układu rozrodczego II. Komórki nabłonków leżą na blaszce/błonie podstawnej (adhezja). III. Nabłonki pokrywają powierzchnie lub wyścielają jamy i przewody. IV. Komórki tkanki nabłonkowej wykazują ścisłe przyleganie do sąsiadujących komórek. V. Komórki nabłonkowe wykazują polaryzację: - występują 3 strefy komórki: a) szczytowa (apikalna) - specjalizacje wolnej powierzchni b) boczna (lateralna) c) podstawna (bazalna) VI. Ciągłe odnawianie komórek przez podziały komórek macierzystych VII. Nie są unaczynione; odżywiane są przez przesącz przez blaszkę podstawną VIII. Nie są unerwione, z wyjątkiem komórek nabłonka zmysłowego Funkcje nabłonków: - ochronna - absorpcyjna (wchłanianie np. substancji pokarmowych) - resorpcyjna (odzyskiwanie substancji wydzielonej np. w nerce) - sekrecyjna (inaczej wydzielnicza, gruczołowa) - f. barierowa (ułatwienie transportu pewnych substancji i zablokowanie transportu innych, np. wymiana gazów oddechowych) - transportująca (np. rzęski przemieszczają śluz lub komórki) - receptorowa (zmysłowa) Funkcje nabłonków: - ochronna – np. naskórek, wyściółki jam i przewodów - absorpcyjna (wchłanianie np. substancji pokarmowych) – np. nabłonek jelitowy - resorpcyjna (odzyskiwanie substancji wydzielonej np. w nerce) – np. nabłonek kanalików nerkowych, nasieniowodów - sekrecyjna (inaczej wydzielnicza, gruczołowa) – np. nabłonek przewodu pokarmowego – gruczoły żołądkowe i jelitowe, wszystkie gruczoły - f. barierowa (ułatwienie transportu pewnych substancji i zablokowanie transportu innych, np. wymiana gazów oddechowych) – pneumocyty i śródbłonek - transportująca (np. rzęski przemieszczają śluz lub komórki) – np. nabłonek dróg oddechowych i jajowodów - receptorowa (zmysłowa) – np. nabłonek węchowy, kubki smakowe Kształt komórek nabłonkowych płaski sześcienny (inaczej brukowy, kostkowy) walcowaty (inaczej cylindryczny, kolumnowy, palisadowy)  Komórkę określamy jako płaską, gdy wysokość komórki jest mniejsza od szerokości jej podstawy. Komórkę określamy jako sześcienną, gdy wysokość i szerokość jest mniej więcej podobna. Komórkę określamy jako walcowatą, gdy jej wysokość jest większa (ok. 2- 3x) od szerokości podstawy. Uwaga! Nazwa „nabłonek sześcienny” jest prawidłowa, ale jest myląca. Komórki tego nabłonka nie mają kształtu sześcianów, gdyż podstawa komórki nabłonkowej nigdy nie jest kwadratem; jest innym wielokątem. Nabłonek sześcienny, ale to nie są sześciany, a inne graniastosłupy.  Liczba warstw komórek w nabłonku Nabłonki jednowarstwowe Nabłonki wielowarstwowe Wszystkie komórki Tylko najgłębiej położone spoczywają komórki spoczywają na blaszce podstawnej. na blaszce podstawnej. Nabłonek jednowarstwowy Nabłonek wielowarstwowy nabłonek blaszka podstawna tk. łączna  Nabłonki jednowarstwowe N. jednowarstwowy walcowaty N. wielorzędowy N. jednowarstwowy N. jednowarstwowy płaski sześcienny Nabłonki wielowarstwowe N. wielowarstwowy walcowaty N. przejściowy = urotelium N. wielowarstwowy N. wielowarstwowy płaski sześcienny  Kształt komórek i liczba warstw płaski jednowarstwowy płaski wielowarstwowy płaski sześcienny jednowarstwowy sześcienny przejściowy (rozluźniony) walcowaty jednowarstwowy walcowaty wielorzędowy przejściowy (rozciągnięty)  Klasyfikacja nabłonków: kształt komórek (płaski, sześcienny, walcowaty) liczba warstw (jednowarstwowy, wielowarstwowy) specjalizacja powierzchni apikalnej (np. urzęsiony) przekształcenia komórek powierzchniowych (np. złuszczający się, rogowaciejący) Np. nabłonek walcowaty urzęsiony (=migawkowy), nabłonek wielowarstwowy płaski rogowaciejący, nabłonek wielorzędowy urzęsiony Klasyfikacja nabłonków: nabłonki jednowarstwowe: - nabłonek jednowarstwowy płaski - nabłonek jednowarstwowy sześcienny - nabłonek jednowarstwowy walcowaty - nabłonek wielorzędowy (=wieloszeregowy) nabłonki wielowarstwowe: - nabłonek wielowarstwowy płaski (rogowaciejący lub nierogowaciejący) - nabłonek wielowarstwowy sześcienny - nabłonek wielowarstwowy walcowaty - nabłonek przejściowy (=urotelium, ang. i łać. urothelium) Nazwa nabłonka pochodzi od kształtu komórek, które są na jego powierzchni. Np. nazwa nabłonka wielowarstwowego płaskiego wskazuje, że na jego powierzchni są komórki płaskie, ale w jego głębi mogą być komórki różnych innych kształtów, co i tak nie ma wpływu na jego nazwę. 1. Nabłonek jednowarstwowy płaski np. śródbłonek (=endotelium), międzybłonek (=mezotelium), torebka Bowmana, pęcherzyki płucne endothelium pęcherzyki płucne śródbłonek (=endotelium) torebka Bowmana torebka Bowmana 2. Nabłonek jednowarstwowy sześcienny np. kanaliki proksymalne i dystalne nerki, przewody wyprowadzające wielu gruczołów, pęcherzyki tarczycy Kanalik proksymalny nerki Jaki jest kształt i położenie jądra komórkowego? pęcherzyki tarczycy 3. Nabłonek jednowarstwowy walcowaty np. żołądek, jelito cienkie i grube, a także jajowody i macica Nabłonek jednowarstwowy walcowaty 4. Nabłonek wielorzędowy (inaczej wieloszeregowy) urzęsiony np. nabłonek wyścielający dużą część dróg oddechowych (jamę nosową, tchawicę, oskrzela główne, oskrzela płatowe) Jedna warstwa komórek, ale jądra komórkowe są położone na różnych wysokościach, przez co na pierwszy rzut oka wydaje się wielowarstwowy. 4. Nabłonek wielorzędowy (inaczej wieloszeregowy) urzęsiony Nabłonek wielorzędowy układu oddechowego (tchawicy) człowieka Komórki śluzowe o kształcie piramidalnym 4. Nabłonek wielorzędowy (inaczej wieloszeregowy) ze stereociliami drogi wyprowadzające układu rozrodczego męskiego (kanaliki i przewód najądrza oraz nasieniowody) Nabłonek wielorzędowy ze stereociliami w kanalikach najądrza myszy 5. Nabłonek wielowarstwowy płaski może być rogowaciejący lub nierogowaciejący. Jest najbardziej wytrzymałym nabłonkiem, pełni wyraźnie ochronne funkcje. Występuje wszędzie tam, gdzie powierzchnia jest szczególnie narażona na uszkodzenia (pokrywa ciało, wyściela jamę ustną, gardło i przełyk, odbyt, pochwę, końcowy odcinek cewki moczowej).  Na powierzchni obecna warstwa rogowa. Złuszczające się warstwy martwych, Brak martwych, zrogowaciałych komórek. zrogowaciałych komórek. N. wielowarstwowy płaski nierogowaciejący N. wielowarstwowy płaski rogowaciejący W obu tych nabłonkach, tylko najgłębiej położona warstwa komórek styka się z blaszką (błoną) podstawną – więc są to nabłonki wielowarstwowe. W obu tych nabłonkach, na powierzchni znajdują się komórki płaskie - więc są to nabłonki płaskie. 5. Nabłonek wielowarstwowy płaski 5a. Nabłonek wielowarstwowy płaski nierogowaciejący np. nabłonek jamy ustnej/gębowej, przełyku, pochwy, odbytu, końcowej części cewki moczowej, rogówki nabłonek jamy gębowej 5. Nabłonek wielowarstwowy płaski 5b. Nabłonek wielowarstwowy płaski rogowaciejący np. powierzchnia ciała kręgowców (naskórek), grzbietowa powierzchnia języka, dziąsła (ochrona podczas żucia) Warstwa rogowa  B. gruba warstwa rogowa N. wielowarstwowy płaski rogowaciejący Skóra ludzkiej pięty, HE 6. Nabłonek wielowarstwowy sześcienny (przewody ślinianek, gruczołów potowych i mlekowych) Gruczoł mlekowy Gruczoły potowe 7. Nabłonek wielowarstwowy walcowaty (większe przewody wyprowadzające, część cewki moczowej męskiej, spojówka) 8. Nabłonek przejściowy, inaczej nazywany urotelium Występuje w większej części dróg moczowych: kielichy nerkowe, moczowody, pęcherz moczowy, początkowy odcinek cewki moczowej. Na powierzchni posiada on specyficzne komórki baldaszkowate (parasolowate).  Urotelium Na powierzchni tego nabłonka (wyściełanie światła dróg moczowych) znajdują się komórki baldaszkowate, zwane także parasolowatymi (ang. umbrella cells). Jak szerokie baldachimy, albo parasole, pokrywają mniejsze głębiej położone pozostałe komórki nabłonka. Komórki baldaszkowe tworzą barierę dla toksyn znajdujących się w moczu (pokryte są glikokaliksem i specyficznymi białkami barierowymi jak uroplakiny) oraz mają zdolność silnego rozciągania się (ważne dla wypełniania się pęcherza moczem). Glikokaliks Kom. baldaszkowate urotelium Urotelium jako specyficzny nabłonek Urotelium w pęcherzu moczowym – musi mieć zdolność silnego rozciągania się, musi być wytrzymały na siły rozciągające, ciśnienie osmotyczne i hydrostatyczne, substancje toksyczne i inwazje patogenów. Ważna jest tu bariera dla moczu; blokowanie wchłaniania toksyn (amoniak, mocznik, kwas moczowy i inne) do krwioobiegu.  Nabłonek przejściowy w pęcherzu moczowym nierozciągniętym (opróżnionym) Komórki baldaszkowate (lub parasolowate, ang. umbrella cells) - mają 1 lub 2 jądra komórkowe i są na powierzchni nabłonka Światło dróg moczowych Komórki warstwy pośredniej Błona podstawna Komórki podstawne (ang. basal cells) – spoczywają na błonie podstawnej i dzielą się odnawiając nabłonek.  UROTELIUM glikokaliks komórki baldaszkowate Kom. baldaszkowata komórki 1-2 jąder komórkowych warstwy pęcherzyki z zapasem błon pośredniej komórki podstawne blaszka (błona) podstawna – zauważ, że na niej spoczywają tylko komórki podstawne (bo jest to nabłonek wielowarstwowy) Pusty pęcherz moczowy Urotelium obkurczone, grube Grube urotelium Komórki baldaszkowate zaokrąglone Pełny pęcherz moczowy Cienkie, rozciągnięte urotelium Urotelium rozciągnięte, cienkie Komórki baldaszkowate płaskie, szerokie Pusty pęcherz moczowy – grube urotelium, więcej warstw komórek, zaokrąglone komórki baldaszkowate Wypełniony pęcherz moczowy - cienkie, rozciągnięte urotelium, mniej warstwa komórek, płaskie komórki baldaszkowate  Pusty pęcherz moczowy Obkurczona kom. baldaszkowata – w cytoplazmie liczne pęcherzyki błonowe z uroplakiną Endocytoza – pochłanianie pęcherzyków Po oddaniu moczu endocytowane błony i zmniejszanie powierzchni komórki są rozkładane w lizosomach, po opróżnieniu pęcherza moczowego a nowe błony tworzą się w aparacie Golgiego. Egzocytoza (uwalnianie) pęcherzyków – powiększanie błony komórkowej – zwiększanie powierzchni komórki przy wypełnieniu pęcherza moczowego moczem Pełny pęcherz moczowy Rozciągnięta kom. baldaszkowata – błona pęcherzyków wbudowana do błony powierzchniowej Zapamiętaj! Nabłonek przejściowy jest głównie kojarzony z pęcherzem moczowym, jednak w rzeczywistości wyściela większą część dróg moczowych. Zaczyna się już w nerkach (kielichy nerkowe), a kończy się w cewce moczowej. Kłopot z nazwą – nabłonek przejściowy. Nazwa ta jest używana od dawna dla określenia nabłonka dróg moczowych i tłumaczy się, że nabłonek dróg moczowych ma zdolność silnego rozciągania się, a więc łatwość przechodzenia (dlatego przejściowy) między stanem obkurczonym i rozciągniętym. Ostatnio histolodzy coraz częściej nabłonkiem przejściowym nazywają inny nabłonek. Mianowicie specyficzny nabłonek występujący na granicy między różnymi typami nabłonka, np. między nabłonkiem wielorzędowym jamy nosowej i nabłonkiem wielowarstwowym płaskim gardła. W tym przypadku nazwa „przejściowy” jest bardzo trafna, ale nie ma nic wspólnego z nabłonkiem dróg moczowych. Natomiast nazwa „urotelium” (od łacińskiego urothelium, ang. urine to mocz) dla nabłonka dróg moczowych jest bardzo trafna.  Specyficzne rodzaje nabłonków: Śródbłonek (endotelium, ang. endothelium) – nabłonek wyścielający naczynia krwionośne i limfatyczne, a także przedsionki i komory serca Międzybłonek (mezotelium, ang. mesothelium) – nabłonek wyścielający wtórne jamy ciała (jamę otrzewnową, opłucnową i osierdziową) Naskórek – nabłonek pokrywający powierzchnię ciała Urotelium – nabłonek moczowodów i pęcherza moczowego Nabłonek zmysłowy (receptorowy) – odbiera bodźce Nabłonek oddechowy – wyściela drogi oddechowe Nabłonek gruczołowy (zewnętrz- lub wewnątrzwydzielniczy) – wszystkie gruczoły Nabłonek germinalny – produkuje komórki rozrodcze Funkcje nabłonków skorelowane z kształtem komórek, liczbą warstw, specjalizacją powierzchni, rodzajem połączeń międzykomórkowych sekrecyjna: nabłonek walcowaty, np. w żołądku – gruczoły żołądkowe; w jelicie cienkim – gruczoły jelitowe absorpcyjna: nabłonek walcowaty, np. enterocyty jelita cienkiego, komórki kanalików nerkowych (resorpcja) transportująca: 1) nabłonek urzęsiony, rąbek migawkowy - transport po powierzchni komórek np. sekrecji (np. śluz) lub komórek wzdłuż powierzchni, np. (oocyt) 2) nabłonek płaski – transport substancji przez komórki do tkanki łącznej ochronna: nabłonek wielowarstwowy płaski, np. naskórek, nabłonek przejściowy, np. pęcherz moczowy, wyściółki jam i przewodów receptorowa - wyspecjalizowane, unerwione komórki tworzące narządy zmysłów: neuromasty, nabłonek węchowy, kubki smakowe, ucho wewnętrzne, elektroreceptory itp. Polaryzacja komórek nabłonkowych i strefy komórki nabłonkowej Strefa apikalna (=szczytowa, przyszczytowa wolna) Strefa boczna (=lateralna) Strefa bazalna (=podstawna, przypodstawna) Polaryzacja komórek nabłonkowych i strefy komórki nabłonkowej Strefa apikalna (=szczytowa, przyszczytowa, wolna) (wytwory takie jak glikokaliks, rzęski, mikrokosmki, stereocilia) Strefa boczna (=lateralna) (wytwory takie jak połączenia międzykomórkowe) Strefa bazalna (=podstawna, przypodstawna) (półdesmosomy, czyli połączenia komórki z błoną podstawną, czasami występują fałdy tworzące prążkowanie przypodstawne)  Polaryzacja komórek nabłonkowych Komórki nabłonkowe są spolaryzowane, co oznacza, że poszczególne strefy komórki są odmiennie wykształcone i różnią się obecnością: - specyficznych substancji (białka, wielocukry, lipidy), - kanałów jonowych i białek transportujących (dzięki temu transport może odbywać się w jedną stronę), - wytworów: - rzęski, mikrokosmki i stereocilia w strefie szczytowej, - połączenia międzykomórkowe w strefie bocznej, - półdesmosomy lub fałdowania w strefie podstawnej.  Specjalizacje powierzchni szczytowej Glikokaliks - węglowodanowa warstwa pokrywająca powierzchnię błon komórkowych. - tworzą go glikolipidy i glikoproteiny. - jest PAS-pozytywy i ujemnie naładowany. - zawiera: galaktozę, glukozę, glukozoaminę, galaktozoaminę, mannozę, fukozę i kwasy sjalowe. - spełnia wiele funkcji.  W barwieniu PAS (reakcja na cukry obojętne) glikokaliks ma kolor fuksji Nabłonek jelita, barwienie PAS Glikokaliks na mikrokosmkach Powierzchnia nabłonka jelita, TEM Powierzchnia nabłonka jelita, TEM, obraz pokolorowany  Wsparte aktyną specjalizacje powierzchni szczytowej Mikrokosmki (0,2 - 3 µm) (microvilli) – palczaste wypustki błony cytoplazmatycznej nabłonków absorpcyjnych, np. w kanalikach nerkowych, jelicie cienkim Stereocilia (2 - 120 µm) (stereovilli) – długie palczaste wypustki błony cytoplazmatycznej nabłonków najądrza i nasieniowodów (f. absorpcyjna) i komórek zmysłowych w uchu wewnętrznym (f. zmysłowa).  Specjalizacje powierzchni szczytowej Mikrokosmki i stereocilia różnią się długością i występowaniem. Mikrokosmki i stereocilia zwiększają powierzchnię wchłaniania (f. absorpcyjna). Mikrokosmki i stereocilia mają taką samą budowę wewnętrzną - zawierają pęczek filamentów aktynowych (w przeciwieństwie do rzęsek i wici nie zawierają aksonemy). Przez to mikrokosmki i stereocilia nie mają zdolności aktywnego ruchu (w przeciwieństwie do rzęsek i wici, które zazwyczaj aktywnie się poruszają).  Specjalizacje powierzchni szczytowej Mikrokosmki (microvilli) (długość 0,2 – 3 m) – nieruchome, palczaste wypustki błony komórkowej nabłonków absorpcyjnych np. w kanalikach nerkowych, jelicie cienkim i grubym. Zwiększają powierzchnię wchłaniania. Wewnątrz zawierają mikrofilamenty aktynowe.  Specjalizacje powierzchni szczytowej Mikrokosmki – ich rdzeń to wiązka mikrofilamentów aktynowych Specyficzne białka łączce włókna aktynowe: Willina – zlokalizowana szczytowo, umożliwia wzrost mikrokosmków Fimbryna i fascyna – tworzą połączenia poprzeczne, łączą sąsiednie włókna aktynowe Miozyna I – tworzy połączenia boczne z błoną komórkową (łączy włókna z błoną kom.) Spektryna – sieć stabilizująca; tworzy połączenia z błoną komórkową oraz włóknami aktynowymi kotwiczącymi w cytoszkielecie  Specjalizacje powierzchni szczytowej Brzeżek szczoteczkowy zwany także rąbkiem szczoteczkowym widoczna w mikroskopie świetlnym warstwa mikrokosmków na powierzchni nabłonka  Specjalizacje powierzchni szczytowej Brzeżek szczoteczkowy (ang. brush border) tworzy się, gdy mikrokosmki są liczne (3 000 – 15 000 mikrokosmków na komórkę); znacznie zwiększa powierzchnię wchłaniania (absorpcji) nabłonka. Pokrywa nabłonek jelita cienkiego i grubego (nabłonek jednowarstwowy walcowaty) oraz nabłonek kanalika proksymalnego nefronu w nerkach (nabłonek jednowarstwowy sześcienny). Nie występuje w kanaliku dystalnym nefronu. Ważne! Nie mylić mikrokosmków z kosmkami. Mikrokosmki (ang. microvilli) to elementy ultrastruktury komórki, widoczne w mikroskopie elektronowym. A więc są bardzo małe i są częścią komórek. W mikroskopie świetlnym widać je jako brzeżek szczoteczkowy. Kosmki (ang. villi) to uwypuklenia błony śluzowej jelita. Są o wiele większe niż mikrokosmki i składają się z wielu komórek kilku tkanek. Są widoczne w mikroskopie świetlnym. Powierzchnia kosmków jest pokryta brzeżkiem szczoteczkowym. Kosmek jelitowy Mikrokosmki na powierzchni komórek nabłonka jelitowego  Specjalizacje powierzchni szczytowej Stereocilia (2 – 120 µm) (stereovilli) – długie, palczaste wypustki błony komórkowej nabłonków najądrza i nasieniowodów (f. absorpcyjna) oraz komórek zmysłowych ucha wewnętrznego. Inne białka związane z aktyną niż w mikrokosmkach. Obecne mostki poprzeczne i szeroka podstawa. Stereocilia mają wiele cech wspólnych z mikrokosmkami, ale także różnią się od nich. Np. w stereociliach wiązka włókien aktynowych zespolona fimbryną i ezryną, brak miozyny I i williny. Sąsiednie stereocilia łączą się mostkami poprzecznymi i osadzone są na szerokiej podstawie. Uwaga! Problem z nomenklaturą Długie, nieruchome wypustki, wsparte filamentami aktynowymi, w literaturze zwane są najczęściej stereociliami. Jednak cilium oznacza rzęskę, a więc najczęściej ruchomą wypustkę, która w środku zawiera aksonemę (mikrotubule). Stereocilia nie mają zbyt wiele wspólnego z budową rzęsek; nie posiadają aksonemy, ani mikrotubuli, dlatego nazwa stereocilia nie jest prawidłowa, mimo że jest najczęściej używana. Stereocilia mają budowę długich mikrokosmków (mikrokosmki to po angielsku villi), dlatego powinno dążyć się do zastępowania terminu stereocilia terminem stereovilli, w wolnym tłumaczeniu „stereokosmki” – ten akurat termin nie jest używany.  Specjalizacje wolnej powierzchni Stereocilia , stereovilli– palczaste wypustki błony cytoplazmatycznej nabłonków najądrza (f, absorpcyjna) , komórek grzebieni baniek w błędniku Kinocilium – nabłonek receptorowy narządu słuchu  Specjalizacje powierzchni szczytowej mikrokosmki (villi) rzęski (cilia) Mikrokosmki (0,2-3 µm) (microvilli) – palczaste wypustki błony cytoplazmatycznej ze szkieletem mikrofilamentów w nabłonkach absorpcyjnych, np. w kanalikach nerkowych, jelicie cienkim i grubym Stereocilia (3-120 µm) (sterecilia, strereovilli) – palczaste wypustki błony cytoplazmatycznej ze szkieletem mikrofilamentów w nabłonkach najądrza, nasieniowodu i komórek zmysłowych ucha Rzęski (5-10 µm) (cilia) – ruchome (lub nie) wypustki cytoplazmatyczne ze szkieletem mikrotubul (9x2+2x1), ich podstawę tworzy ciałko bazalne (9x3), wyst. w nabłonkach dróg oddechowych, jajowodach.  Nabłonki urzęsione, migawkowe ok. 200 rzęsek na 1 komórkę warstwa rzęsek w mikroskopie widziana jako brzeżek migawkowy  Rzęski w mikroskopii elektronowej widoczna aksonema SEM TEM TEM widoczne ciałka podstawowe (zakotwiczenie aksonemy)  Wytwory komórki zawierające aksonemę i osadzone na ciałkach bazalnych Rzęski Wici Rzęski ruchome Rzęski nieruchome (wtórne) (pierwotne) (wiele na komórkę) (1 na komórkę) plemniki świni typowe zmodyfikowane typowe zmodyfikowane nodal cilia kinocilium, w gastruli światłoczułe części czopków i pręcików *niedawne doniesienie o znalezieniu ruchomej rzęski pierwotnej Nodal cilia (rzęski węzła zarodkowego)(nodus to węzeł) – są to zmodyfikowane rzęski występujące na komórkach gastruli (w węźle zarodkowym), – występują po jednej na komórkę i dlatego nazywane są monociliami (mono- to jeden), – ruchome rzęski na komórkach zarodka obracają się (rotacyjnie), aby wytworzyć lewostronny przepływ płynu zewnątrzkomórkowego, potrzebny do wyznaczenia asymetrii lewa-prawa. Monocilia w zarodku myszy Zaburzenia pracy rzęsek zarodka skutkują odwróceniem położenia zarządów (situs inversus - wątroba i wyrostek robaczkowy po lewej stronie, śledziona po prawej, itd.).  Wytwory komórki zawierające aksonemę i osadzone na ciałkach bazalnych Typowe rzęski ruchome Rzęski pierwotne Wici (ang. motile cilia) (ang. primary cilia) (ang. flagellum) (9x2+2) (9x2+0) (9x2+2) ruchome, długie, ruchome, nieruchome*, wiele na pow. komórki, 1,2 lub kilka na komórkę 1 rzęska na komórkę, drogi oddechowe, większość komórek je ma jajowody i macica, plemniki, ependyma, komórki pierwotniaków jelito bezkręgowców i glonów plemniki świni *niedawne doniesienie o znalezieniu ruchomej rzęski pierwotnej  Wytwory komórki zawierające aksonemę Typowe rzęski ruchome Rzęski pierwotne Wici funkcje: przesuwanie funkcje: „antena komórki”, funkcje: ruch całej komórki śluzu, oczyszczanie dróg wychwytywanie oddechowych, cząsteczek przesuwanie komórki sygnalizacyjnych, jajowej lub zarodka do hormonów, a więc udział macicy, ruch płynu w kontroli pracy, cyklu i mózgowo-rdzeniowego różnicowania komórki plemniki świni  Porównanie dwóch rodzajów rzęsek Rzęska ruchoma Rzęska pierwotna (nieruchoma) (aksonema 9x2+2) (aksonema 9x2+0) 9 dubletów i 9 dubletów i brak dubletu 1 dublet centralny centralnego Ciałko podstawowe zawsze 9x3+0 (czyli 9 tripletów) Rzęski (cilia, migawki) (od 1 – 30 µm) – wypustki komórki o zróżnicowanej długości, ze szkieletem mikrotubul (9x2+2), ich podstawę tworzy ciałko bazalne (9x3+0), zawierają białka: tubulina, dyneina, neksyna, i inne.  Szkielet rzęsek (także wici) tworzy aksonema specyficzny układ mikrotubul Kierunki bicia rzęski Mikrotubula A kompletna – 13 protofilamentow tubuliny z ramionami dyneinowymi Mikrotubula B – niekompletna, 10 protofilamentów tubuliny Neksyna – połączenie sąsiednich dubletów Dyneina – odpowiada za ruch – przesuwanie się mikrotubul wzdłuż siebie Ciałko podstawowe (ang. basal body, kinetosom) 9 tripletów mikrotubul, brak mikrotubul centralnych (9x3 + 0)  Rzęski - funkcja Rola - ruch (synchroniczny = metachronia) odpowiedzialny za transport np. śluzu  Rzęski pierwotne – zazwyczaj 1 rzęska na komórkę wyjątkowe sytuacje: - erytrocyty i włókna mięśni szkieletowych nie mają w ogóle rzęsek pierwotnych - receptorowe komórki węchowe – mają ok. 10 rzęsek pierwotnych, które wyłapują substancje zapachowe - receptorowe komórki w siatkówce – czopki i pręciki – ich części światłoczułe to przekształcone rzęski pierwotne receptorowa komórka nabłonka węchowego z nieruchomymi rzęskami pręcik czopek Wytwory zmysłowych komórek ucha wewnętrznego i linii bocznej 1 kinociulium (rzęska) i wiele stereociliów (to nie rzęski) pobudzenie hamowanie Komórka zmysłowa, słuchowa w ślimaku ucha, SEM – same stereocilia, brak kinocilium K Komórka zmysłowa, równowagi w uchu wewnętrznym, SEM –stereocilia i 1 kinocilium (K) Ciliopatie - schorzenia wynikające z zaburzeń tworzenia lub funkcjonowania rzęsek Np. - pierwotna dyskinezja rzęsek (zespół nieruchomych rzęsek) - niektóre przypadki niepłodności mężczyzn - wielotorbielowatość nerek - niektóre zaburzenia rozwojowe jak situs inversus Np. brak ramion dyneinowych w aksonemie w wyniku mutacji Specjalizacje strefy bocznej (lateralnej) – połączenia międzykomórkowe W strefie podstawnej (bazalnej) także są specyficzne połączenia, ale służą one łączeniu się komórki z substancją międzykomórkową. Zapewniają więc przyleganie komórki do podłoża, a nie do sąsiedniej komórki. Wszystkie typy połączeń omówimy razem. Komórki posiadają w swojej błonie białka, które pozwalają im przylegać do otoczenia tj. do sąsiednich komórek i/lub do substancji międzykomórkowej. Specjalizacje powierzchni bocznej i przypodstawnej = s. bazolateralne Połączenia międzykomórkowe zespajają ze sobą sąsiednie komórki (integralność tkanki) uszczelniają przestrzeń międzykomórkową (bariera) transportują jony i substancje niskocząsteczkowe z komórki do komórki Komórki wykazują dwa rodzaje adhezji : - przyleganie sąsiednich komórek do siebie – cell-cell adhesion - przyleganie komórki do substancji międzykomórkowej – cell-ECM adhesion Gdy komórka utraci połączenie z innymi komórkami i/lub z substancją międzykomórkową, włączana zostają apoptoza i komórka zostaje wyeliminowana. W komórkach nowotworowych mutacje prowadzą do zaburzenia włączania apoptozy i w ten sposób komórki, które oddzielają się od pierwotnego guza rozchodzą się po ciele tworząc przerzuty. *ECM – substancja międzykomórkowa (ang. extracellular matrix) Połączenia międzykomórkowe mogą występować między komórkami wszystkich typów tkanek, ale w tkance nabłonkowej są szczególnie liczne. Połączenia typu komórka-komórka: Połączenia ścisłe (ang. tight junctions) - Strefa zamykająca (klaudyny, okludyna + filamenty aktynowe) Strefa i punkt przylegania (kadheryny + filamenty aktynowe) Desmosomy (kadheryny + filamenty pośrednie) Połączenia szczelinowe (nexus) (koneksyny) Połączenia typu komórka-ECM: Kontakty lokalne (ogniskowe) Półdesmosomy Komórki wykazują dwa rodzaje adhezji : - typu komórka-komórka - przyleganie sąsiednich komórek do siebie – cell-cell adhesion - typu komórka-ECM - przyleganie komórki do substancji międzykomórkowej – – cell-ECM adhesion  Rodzaje połączeń międzykomórkowych - połączenia zamykające, ścisłe, obwódka zamykająca (zonula occludens) - połączenia zwierające: - obwódka zwierająca (zonula adherens) - plamka zwierająca (desmosom) (macula adherens) - połączenia szczelinowe (macula communicans, neksus) połączenia zamykające połączenia zwierające – nabłonek obwódka zwierająca połączenia zwierające - desmosomy połączenia szczelinowe - neksus https://www.biologynotes.site/cell-junction/ Terminologia połączeń międzykomórkowych: macula – plamka – połączenie w formie punktu zonula – obwódka – połączenie w formie pasa okalającego komórkę Przyszczytowy zespół połączeń międzykomórkowych widoczny w mikroskopie świetlnym zwany jest terminal bar („pas końcowy”).  Rodzaje połączeń międzykomórkowych połączenia zamykające - obwódka zamykająca połączenia zwierające - nabłonek obwódka zwierająca połączenia zwierające - desmosomy połączenia szczelinowe - blaszka/błona neksus podstawna tkanka łączna https://www.biologynotes.site/cell-junction/ Połączenia zamykające = ścisłe (ang. tight junctions, occluding junctions, łać. zonula occludens): - tworzą barierę (ścisłe zamknięcie) przestrzeni między komórkami - istotne dla nieprzepuszczalności nabłonka - tworzą je białka transbłonowe: okludyna i klaudyny Połączenia zamykające = ścisłe (ang. tight junctions, occluding junctions, łać. zonula occludens): - definiują polaryzację komórki - występują szczytowo; połączone z filamentami aktynowymi - białka transbłonowe (klaudyny, okludyny) obecne w błonach odpowiedzialne za stykanie się błon komórkowych; tworzą pasma -Występowanie: nieprzepuszczalne, zapobiegają dyfuzji i przemieszczaniu się białek -> transbłonowy transport np. śluzówka jelita cienkiego bariera krew-mózg, bariera krew-jądrowa https://www.google.com/search?q=molecular+structure+of+zonula+occludens&client=firefox-b- d&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjJhJjgosT6AhWCzYsKHVaSB2AQ_AUoAXoECAEQAw&biw=951&bih=621&dpr=1.33#imgrc=lV_iOdS7811RgM&imgdii=vGpHzceQljyrCM Połączenia zwierające (przylegające; zonula adherens, macula adherens) Tworzą je: obwódka zwierająca - zonula adherens plamka zwierająca - macula adherens = desmosom pełnią funkcję połączeń mechanicznych  obwódka zwierająca - zonula adherens Tworzą ją białka transbłonowe: kadheryny białka pośredniczące: kateniny, winkulina, filamenty cytoszkieletu: włókna aktynowe Kadheryny – nadrodzina białek adhezyjnych, które uczestniczą w kontaktach między komórkami, do kontaktu wymagają jonów wapnia Ca2+.  DESMOSOM – inaczej plamka zwierająca (macula adherens) Tworzą je białka transbłonowe: kadheryny (desmogleiny) płytka desmosomowa: desmoplakiny, plakoglobiny filamenty cytoszkieletu: włókna cytokeratynowe przestrzeń międzykomórkowa 30 nm Budowa desmosomu Połączenia szczelinowe (inaczej komunikacyjne jonowo-metaboliczne lub neksus, ang. gap junctions, nexus) - transport międzykomórkowy - selektywna dyfuzja małych cząsteczek rozpuszczalnych w wodzie 1 konekson składa się z 6 podjednostek białkowych zwanych koneksynami konekson + konekson = neksus błona komórkowa koneksyny koneksony Pory - 1,5-2,0 nm średnicy 7,5 nm długości Połączenia szczelinowe (inaczej komunikacyjne jonowo-metaboliczne lub neksus, ang. gap junctions, nexus) - transport międzykomórkowy - selektywna dyfuzja małych cząsteczek (np. jony, aminokwasy, cukry do 1 kDa, neuroprzekaźniki, małe peptydy, np. w komórkach mięśni gładkich, mięśnia sercowego) - zamykanie (np. spadek pH) – otwieranie (np. wzrost stężenia Ca 2+), potencjał błonowy - tworzą także synapsy elektryczne w neuronach błona komórkowa koneksyny koneksony Pory - 1,5-2,0 nm średnicy 7,5 nm długości Połączenia szczelinowe w mikroskopie elektronowym Rodzaje połączeń międzykomórkowych połączenia palczaste typu interdigitation - za pomocą uwypukleń i wpukleń błon sąsiadujących komórek np. sąsiednie kardiomiocyty https://www.biologynotes.site/cell-junction/ Komórki wykazują dwa rodzaje adhezji : - przyleganie sąsiednich komórek do siebie – cell-cell adhesion - przyleganie komórki do substancji międzykomórkowej – cell-ECM adhesion  Przyleganie komórki do substancji międzykomórkowej (ECM) Połączenia z ECM (np. z błoną podstawną): półdesmosomy (inaczej hemidesmosomy) kontakty lokalne (inaczej kontakty ogniskowe lub przyczep ogniskowy) (ang. focal adhesion) zawierają białka: np. transbłonowe integryny łączące cytoszkielet wewnątrzkomórkowy, z białkami substancji międzykomórkowej (extracellular matrix, ECM) https://www.google.com/search?q=przyczep+ogniskowy&client=firefox-b- d&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwiEmMuTjMb6AhWstYsKHX3AAKQQ_AUoAXoECAEQAw&biw=1440&bih=668&dpr=1.33#imgrc=4SX1qA-WzeLX-M  Połączenie komórek z substancją międzykomórkową Integryny to białka transbłonowe, które łączą komórkę z substancją międzykomórkową. Tworzą hereodimery (pary białek α i β) Jedynym miejscem kontaktu komórek nabłonkowych z substancją międzykomórkową jest miejsce przylegania powierzchni podstawnej do błony/blaszki podstawną. [To takie zakotwiczenie komórki (i tym samym całego nabłonka) w podłożu.] W komórkach nabłonkowych w strefie podstawnej znajdują się specyficzne kompleksy białkowe zwane półdesmosomami lub hemidesmosomami (z łać. hemi-… oznacza pół-…). Na powierzchni komórek tkanki łącznej występują kontakty ogniskowe, które są podobne do półdesmosomów. W nabłonkach wielowarstwowych, jedynie najgłębiej położone komórki stykają się z błoną/blaszką podstawną, a więc tylko te komórki mają półdesmosomy. Podsumowując, komórki nabłonkowe przylegają do błony podstawnej za pomocą integryn zebranych w połączenia zwane półdesmosomami. Natomiast komórki tkanki łącznej łączą się z otaczającą je substancją międzykomórkową za pomocą integryn zebranych w kontakty lokalne zwane też przyczepami ogniskowymi (ang. focal adhesion). Półdesmosomy (hemidesmosomy) łączą komórkę nabłonkową z błona podstawną (połączenie typu cel-ECM) Desmosom Filamenty pośrednie Półdesmosom Błona podstawna Komórka nabłonkowa Półdesmosomy (strzałki) Błona podstawna Komórka tkanki łącznej  Budowa półdesmosomu filamenty pośrednie=tonofilamenty (są zbudowane z cytokeratyn) cytoplazma ECM błona podstawna płytka półdesmosomu błona komórkowa – białko plektyna Integryny – białka transbłonowe – wiążą płytkę z elementami błony podstawnej (lamininy i kolagen IV) Porównanie półdesmosom i kontakt ogniskowy: - płytka wewnątrz komórki (białko plektyna) wiąże się z: - filamentami keratynowymi - filamentami aktynowymi (tonofilamenty) (mikrofilamenty) - białka transbłonowe – integryny (zawsze heterodimery, białka α i β) - integryny wiążą się ze składnikami ECM (lamininy, kolagen) Półdesmosom kontakt ogniskowy (integryny α6β4) Półdesmosomy w TEM C – cytoplazma z tonofilamentami H – płytka półdesmosomu BL – blaszka podstawna RL – blaszka siatkowata  Kontakt ogniskowy = przyczep ogniskowy (ang. focal adhesion) wiąże komórkę (głównie tkanki łącznej) z ECM Integryny – białka transbłonowe wiążą cytoszkielet aktynowy z elementami ECM. Wiele białek wiążących integryny z filamentami aktynowymi (np. aktynina, winkulina, talina); ich fosforylacja i defosforylacja odpowiada za tworzenie i rozkładanie połączeń komórka-ECM. Osobną specjalizacją strefy podstawnej (bazalnej) jest prążkowanie przypodstawne. Prążkowanie przypodstawne (ang. basal infolding) – wpuklenia błony komórkowej oddzielające kolumny mitochondriów. Rola - zwiększenie powierzchni i nasilony transport jonów poprzez błonę komórkową Występowanie – komórki kanalików nerkowych i przewodów wyprowadzających ślinianek Nabłonek kanalików nerkowych  prążkowanie przypodstawne prążkowanie przypodstawne  BŁONA (BLASZKA) PODSTAWNA Każdy nabłonek spoczywa na błonie (blaszce) podstawnej. UWAGA! Nazewnictwo - błona versus blaszka Terminy błona podstawna (ang. basement membranę, BM) i blaszka podstawna (ang. basal lamina, BL) są często używane zamiennie, ale te dwie struktury nieco różnią się między sobą. Blaszka podstawna jest cieńsza i jest częścią błony podstawnej. Błona podstawna to blaszka podstawna i przylegająca do niej głębsza warstwa blaszka siateczkowa. blaszka jasna blaszka podstawna blaszka gęsta błona podstawna blaszka siateczkowa Niekiedy blaszka siateczkowata może nie występować i wtedy pod nabłonkiem znajduje się jedynie blaszka podstawna. Jedynie analiza w mikroskopie elektronowym (TEM) może dać odpowiedź, czy pod nabłonkiem jest blaszka czy pełna błona podstawna. W nazewnictwie histologicznym blaszka jest strukturą cieńszą, błona grubszą i błona składa się z blaszek. Blaszka podstawna (ang. basal lamina) versus błona podstawna (ang. basement membrane) W TEM widoczne: blaszka jasna (lamina lucida) blaszka blaszka gęsta (lamina densa) podstawna błona podstawna blaszka siateczkowa (lamina reticularia) blaszka podstawna  BL – blaszka podstawna; BM – błona podstawna cytoplazma błona komórkowa BL blaszka jasna BM blaszka gęsta blaszka siateczkowa http://www.drjastrow.de/WAI/EM/eigeneEM/26014.jpg Blaszka podstawna (basal lamina)-produkt komórek nabłonka i tk. łącznej Skład: lamininy (receptory dla integryn, interakcja komórka–ECM) glikoproteiny, kolagen (typ IV, VII, XV, XVIII oraz III) – tworzą rusztowanie (scaffold) proteoglikany (np. siarczan heparyny, siarczan dermatanu) Blaszka jasna (lamina lucida) Blaszka gęsta (lamina densa) Blaszka siateczkowa (lamina reticularis) Blaszka podstawna (40-60 nm) – tworzy granicę między komórkami nabłonka a tkanką łączną - produkt nabłonka i tkanki łącznej Skład: kolagen IV, fibronektyna, laminina, entaktyna PAS-pozytywna komórka Trzy warstwy (blaszki) błony podstawnej: integryny, lamininy, entaktyna, fibro- nektyna lamina lucida- blaszka jasna kolagen IV perlekan siarczan heparanu lamina densa – blaszka gęsta Kolagen III proteoglikany lamina reticularis – blaszka siateczkowa Fibroblast – komórka ECM https://www.researchgate.net/publication/224050134_Prostaglandins_in_Cancer_Cell_Adhesion_Migration_and_Invasion/figures?lo=1 https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRce1lP7P3TYQi0DiLtTw3q8DBJ19wa8vWJ_nJ7evqDIb35Xivz  Błona (blaszka) podstawna substancja międzykomórkowa zlokalizowana na granicy nabłonka i tkanki łącznej oraz wokół komórek tłuszczowych, komórek Schwanna i włókien mięśniowych uczestniczy w wymianie substancji odżywczych (odżywianie nabłonka) odpowiada za polaryzację komórek i ich adhezję reguluje wzrost i różnicowanie się komórek nabłonkowych wyznacza drogi migracji komórek zróżnicowana pod względem grubości: - cienka i okienkowana w naczyniach krwionośnych - gruba w tchawicy i skórze (basement membrane) Gruczoły – funkcje wydzielnicze nabłonków Wszystkie gruczoły pochodzą z tkanki nabłonkowej!  Komórki nabłonkowe tworzą komórki gruczołowe wyspecjalizowane komórki wydzielnicze (sekrecyjne) wydzielina (sekrecja) wydostaje się z komórki na drodze egzocytozy regulowanej (nie konstytutywnej!) w pęcherzykach wydzielniczych regulacja czynności wydzielniczych zależna od sygnałów: - bodźce nerwowe (impulsy z układu nerwowego) - bodźce chemiczne (hormonalne) - czynniki metaboliczne (stymulacja - synteza - hamowanie) sekwencja przemian komórkowych: - produkcja (synteza przez rybosomy, SER) - modyfikacja (RER, glikozylacja -> AG -> wakuole wydzielnicze) - wydzielanie (Ca22+, pęcherzyki transportujące - > fuzja -> egzocytoza)  Rodzaj wydzielanej substancji a) gruczoły surowicze - komórki wydzielające białka (rybosomy, szorstka siateczka śródplazmatyczna (RER), np. w śliniankach, przysadce mózgowej, gruczoły jadowe, gruczoły skórne ryb i płazów) b) gruczoły śluzowe - komórki wydzielające glikoproteiny (rybosomy, aparat Golgiego) np. komórki kubkowe jelita, gruczoły skórne ryb i płazów) c) gruczoły mieszane (śluzowe i surowicze) – ślinianka podżuchwowa b. a. gruczoł surowiczy (jadowy) b. gruczoł śluzowy w skórze c. gruczoły mieszane w skórze w skórze kumaka górskiego Xenopus sp. Typhlonectes sp. Komórka surowicza versus komórka śluzowa komórka kubkowa (ang. goblet cell) Tkanka nabłonkowa tworząca gruczoły jednokomórkowe Komórka śluzowa (kubkowa) w nabłonku Komórka śluzowa (kubkowa) w nabłonku (=śluzówce) jelita cienkiego, TEM. (=śluzówce) jelita cienkiego, LM.  Sposób wydzielania: merokrynowy, apokrynowy, holokrynowy Gruczoły merokrynowe egzocytoza – usuwanie Gruczoły apokrynowe zawartości pęcherzyków, usunięcie szczytowej części komórki brak uszkodzenia komórki zawierającej nagromadzoną Gruczoły holokrynowe – wydzielinę, częściowe uszkodzenie rozpad i śmierć większość gruczołów, np. komórki a potem odbudowa całej komórki gruczołowej potowe, ślinianki, trzustka gruczoł mlekowy i gr. zapachowe gruczoły łojowe gr. mieszane Gruczoły jednokomórkowe – pojedyncze komórki wydzielnicze w nabłonku; każda komórka niezależnie wydziela wydzielinę pojedyncze komórki gruczołowe w skórze ryby (łosoś) Gruczoły wielokomórkowe – komórki wydzielnicze zebrane w grupy, a ich wydzielina spływa wspólnym przewodem wspólny przewód wyprowadzający część wydzielnicza (wiele komórek wydzielniczych) wielokomórkowe gruczoły w skórze płaza gruczoł łojowy w skórze  Gruczoły wielokomórkowe dzielimy na proste i złożone. Warto zapamiętać, że gruczoły skórne ryb i larw płazów są jednokomórkowe, a gruczoły skórne dorosłych płazów i owodniowców są wielokomórkowe. *Niektórzy wyróżniają także gruczoły nibywielokomórkowe (pseudowielokomórkowe), gdy komórki wydzielnicze występują w grupach (skupiskach), ale każda z nich osobno wydziela wydzielinę na zewnątrz – np. gruczoły jadowe w skórze niektórych ryb. Tkanka nabłonkowa tworząca gruczoły jednokomórkowe Gruczoły śluzowe w skórze piskorza (PAS+) Gruczoły śluzowe w skórze pstrąga tęczowego B. wg Pasiniego Tkanka nabłonkowa tworząca gruczoły jednokomórkowe Komórka śluzowa (kubkowa) w nabłonku https://www.google.com/search?q=mucous+cells&client=firefox-b- d&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjWkLq7o9X6AhVj_CoKHXCvDOoQ_AUoAXoECAIQAw&bi (=śluzówce) jelita cienkiego. TEM. w=1440&bih=668&dpr=1.33#imgrc=U_9n65JQLa6K6M Tkanka nabłonkowa tworząca gruczoły wielokomórkowe Ślinianka podjęzykowa – komórki śluzowe jaśniejsze, gdyż słabe powinowactwo do hematoksyliny https://www.google.com/search?q=mucous+cells&client=firefox-b- d&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjWkLq7o9X6AhVj_CoKHXCvDOoQ_AUoAXoECAIQAw&biw=1440&bih=668&dpr=1.33#imgrc=mqW3mG51tp_01M&imgdii=_q913aea8eLcCM Tkanka nabłonkowa tworząca gruczoły wielokomórkowe Przewód wyprowadzający Degenerujące połączenie Intensywna proliferacja Wrastanie Komórki komórek nabłonka w wydzielnicze tkankę Część otaczane łączną wydzielnicza przez naczynia Gruczoł wydzielania krwionośne wewnętrznego Gruczoły wydzielania zewnętrznego Gruczoły wydzielania wewnętrznego Egzokrynowe Magazynowanie wydzieliny Endokrynowe - wydzielanie do krwi (brak możliwości gromadzenia sekrecji – wyjątek tarczyca) Parakrynowe – wydzielanie subst. działających na sąsiednie komórki  Trzustka – gruczoł mieszany: a) cz. zewnątrzwydzielnicza: pęcherzyki wydzielnicze (acini) ziarna zymogenu z białkami enzymatycznymi b) cz. wewnątrzwydzielnicza: insulina, glukagon https://www.google.com/search?q=histological+structure+of+pancreas+diagram&tbm=isch&ved=2ahUKEwj_6_m9_bDzAhWExosKHXrLAKUQ2- cCegQIABAA&oq=pancreas%2C+histological+structure&gs_lcp=CgNpbWcQARgBMgQIABATMggIABAIEB4QEzoFCAAQgAQ6BAgAEB46BggAEB4QEzoICAAQBRAeEBNQitwDWJOZBGDV7ARoAHAAeACAAXCIAdUPkgEEMjM uMZgBAKABAaoBC2d3cy13aXotaW1nwAEB&sclient=img&ei=fxFbYb-wGYSNrwT6loOoCg&bih=870&biw=1240&client=firefox-b-d#imgrc=S-xSpgTtGscGYM&imgdii=JM4VMSSQVR5BcM gruczoły wewnątrzwydzielnicze (dokrewne), np. tarczyca, trzustka, nadnercza, gonady TARCZYCA Klasyfikacja gruczołów: Miejsce wydzielania: - do krwi – gruczoły wydzielania wewnętrznego - do światła lub na powierzchnie – gruczoły wydzielania zewnętrznego Morfologia gruczołu: przewód i odcinek wydzielniczy cewkowy pęcherzykowy skręcony prosty  Klasyfikacja gruczołów proste: cewkowy rozgałęziony skręcony pęcherzykowy rozgałęziony cewkowy pęcherzykowy przewód odcinek wydzielniczy przewód odcinek wydzielniczy złożone: cewkowy pęcherzykowy cewkowo-pęcherzykowe Gruczoły wielokomórkowe: gruczoł cewkowy prosty np. śluzówka jelita gruczoł pęcherzykowy prosty np. gruczoł surowiczy w skórze płazów Gruczoły wielokomórkowe: gruczoł pęcherzykowy rozgałęziony np. łojowy gruczoł cewkowy rozgałęziony np. gruczoły dwunastnicze Brunnera Gruczoły złożone: ślinianki k. surowicze k. śluzowe podżuchwowy podjęzykowy przyuszny mieszany śluzowy surowiczy Przewód wstawkowy Przewód prążkowany K. mioepitelialne Nabłonki zmysłowe (receptorowe) Komórki zmysłowe są pochodzenia nabłonkowego Rodzaj bodźca Mechanoreceptory – linia naboczna (= neuromasty), ucho wewnętrzne (= komórki rzęsate), komórki Merkla Elektroreceptory – elektrolokalizacja u ryb, ale nie tylko Chemoreceptory: n. smaku (kubki smakowe), n. węchu (nabłonek węchowy) Fotoreceptory – siatkówka zawierająca czopki i pręciki (ich części światłoczułe to przekształcone rzęski) Mechanoreceptory – linia naboczna (neuromasty), ucho wewnętrzne (komórki rzęsate) Stereocilia Kinocilium Błędnik błoniasty - kanały półkoliste z bańkami (semicirc. Canals) łagiewka (utricule) woreczek (saccule) ślimak (cochlea) http://www.123rf.com/stock-photo/cochlea.html Komórki rzęsate plamki łagiewki, plamki woreczka oraz grzebieni baniek: - Posiadają kinocilium i stereocilia. - Kinocilium (cilium) jest rzęską i posiada szkielet z mikrotubul 9x2+2x1. - Stereocilia (microvilli) mają szkielet aktynowy, zróżnicowaną szeregowo wysokość oraz są połączone białkami na szczycie. - W łagiewce i woreczku pokryte są błoną kamyczkową lub osklepkiem, czyli glikoproteinowymi strukturami.  ŁAGIEWKA, WORECZEK, KANAŁY PÓŁKOLISTE- nabłonek jednowarstwowy płaski W bańkach kanałów półkolistych, łagiewce i woreczku obecne obszary zawierające komórki zmysłowe → rejestrują siły przyspieszeń liniowych i kątowych. W bańkach przewodów półkolistych są to grzebienie baniek, a w woreczku i łagiewce plamka woreczka i plamka łagiewki. W grzebieniach i plamkach występują dwa rodzaje komórek zmysłowych rzęsatych: Komórki typu II → wysmukłe, walcowaty kształt Komórki typu I → butelkowaty kształt na ich powierzchni pojedyncze kinocilium (cilium) i kępka stereociliów (microvilli). Elektroreceptory  Elektroreceptory guzkowate ampułkowate Skóra Campylomormyrus compresirostris Chemoreceptory: narząd smaku (kubki smakowe na brodawkach językowych, ale nie tylko) Chemoreceptory: n. smaku (kubki smakowe) Brodawka okolona  Chemoreceptory: nabłonek węchowy/błona węchowa nabłonek węchowy + tk. łączna pod nim = błona węchowa Opuszka węchowa Komórka mitralna Pasmo węchowe Komórka przyzwojowa Opuszka węchowa Kłębuszek węchowy Komórki węchowe Włókna komórek węchowych Blaszka w kości sitowej sitowa Muszle Gruczoł Bowmana nosowe Blaszka właściwa błony węchowej Komórka podstawna „tk. łączna” Komórka podporowa (OSC) Blaszka sitowa Akson komórki węchowej kości sitowej Nabłonek Ciało komórki węchowej (OSN) Nabłonek węchowy Dendryt komórki węchowej węchowy Rzęski komórki węchowej Śluz Odoranty rozpuszczone w śluzie Komórki nabłonka węchowego: 1. Komórki zmysłowe to OSNs – dwubiegunowe komórki węchowe (nerwowo-zmysłowe), komórki węchowe 2. Komórki podporowe 3. Komórki podstawne W błonie węchowej są wielokomórkowe gruczoły Bowmana wydzielające śluz. https://basicmedicalkey.com/the-respiratory-system-9/ Skóra - największy narząd (powierzchnia, ciężar) SKÓRA  Skóra człowieka (ssaka)- największy narząd (16% masy, 100% powierzchni ciała) Funkcje skóry: ochronna -> - promieniowanie - melanocyty - urazy: chemiczne, mechaniczne, termiczne - rogowacenie, obecność fosfolipidów pomiędzy komórkami, - zakażenia - kom. Langerhansa czuciowa -> (n. zmysłu dotyku i temperatury) -> obecność receptorów termoregulacyjna -> owłosienie, tkanka podskórna, zmienny przepływ krwi, gruczoły potowe metaboliczna -> produkcja witaminy D3 (cholekalcyferol), magazyn trójglicerydów barwy -> kryptyczne, aposematyczne, godowe Warstwy skóry: naskórek – nabłonek wielowarstwowy płaski rogowaciejący (pochodzi z ektodermy) skóra właściwa – tkanka łączna właściwa (pochodzi z mezodermy) NASKÓREK (nabłonek wielowarstwowy rogowaciejący) Oddziela je błona podstawna SKÓRA WŁAŚCIWA (tkanka łączna właściwa) Warstwy skóry człowieka Naskórek (grubość 0,1-1 mm) nabłonek wielowarstwowy płaski rogowaciejący Skóra właściwa (grubość 0,6-4 mm) tkanka łączna właściwa Warstwa podskórna (1 mm-ponad 3 cm) tkanka tłuszczowa żółta  Skóra człowieka Warstwy naskórka Błona podstawna https://www.google.com/search?q=epidermis+layers&client=firefox-b-d&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwi9seLmx9X6AhXo- yoKHfJCAmgQ_AUoAXoECAIQAw&biw=1440&bih=668&dpr=1.33#imgrc=iQ-ovKGFTrnPjM Warstwa zrogowaciała Warstwa jasna Warstwa ziarnista Ziarnistości keratohialinowe Warstwa kolczysta Warstwa podstawna Skóra właściwa Błona podstawna Komórki naskórka to keratynocyty Warstwa zrogowaciała – stratum corneum; brak jąder Warstwa k. złuszczających się kom. i innych organelli komórkowych, ścisłe przyleganie komórek poprzez przestrzenie międzykomórkowe wypełnione lipidami; cytoplazma wypełniona włóknami keratynowymi; największe zróżnicowana pod względem Warstwa zrogowaciała grubości w różnych miejscach ciała (2-200 warstw) 2-200 warstw komórek Warstwa jasna – stratum lucidum; komórki bez otoczki lipidowej, bez organelli, już martwe Warstwa jasna Warstwa ziarnista – stratum granulosum; komórki z 2-3 warstw komórek ziarnitościami keratohialinowymi, zawierającymi białka: filagryna, inwolukryna, kornifina, które agregują z tonofibrylami cytokeratynowymi tworząc keratynę; Warstwa ziarnista jądra i komórki ulegają spłaszczeniu, wydzielane 2-6 warstw komórek ziarnistości (keratynosomy) zawierające glikolipidy i sterole wpływają na nieprzepuszczalność skóry Warstwa kolczysta – do kilkunastu warstw, Warstwa kolczysta – stratum spinosum; liczne połączenia komórki połączone desmosomami, produkują cytokeratyny, tworzace agregaty zwane tonofilamentami, desmosomalne jądra owalne, duże przestrzenie między komórkami Warstwa podstawna, „rozrodcza” – stratum basale; komórki szcześcienne do walcowate, duże jadra, Warstwa podstawna spoczywają na błonie podstawnej i łączą się z nią 1 warstwa, hemidesmosomami. asymetryczne komórki macierzyste, asymetryczne podziały mitotyczne, podziały mitotyczne Błona EGF – czynnik wzrostu naskórka, różnicowanie się podstawna komórek, zaprogramowana apoptoza Keratyny – tworzą włókna pośrednie cytoszkieletu (tonofilamenty) Zróżnicowanie skóry człowieka w zależności od miejsca https://www.google.com/search?q=schematic%20diagram%20of%20keratinocytes%20in%20epidermis&tbm=isch&tbs=rimg:CWaIWTny6S6J YaFwArdhOGtk8AEAsgIMCgIIABAAOgQIABAA&client=firefox-b- d&hl=pl&sa=X&ved=0CBsQuIIBahcKEwjYh5SnvdX6AhUAAAAAHQAAAAAQcQ&biw=1427&bih=668#imgrc=4iz4tP_DveBZuM  Naskórek – komórki nienabłonkowe (element napływowy) melanocyty – komórki barwnikowe kom. Langerhansa – komórki układu odpornościowego kom. Merkla – komórki zmysłu dotyku Komórki nienabłonkowe: - melanocyty (komórki barwnikowe) - komórki Langerhansa (dendrytyczne, zawierają geny MHC;nie tworzą połączeń z keratynocytami) - komórki Merkla (mechanoreceptory) keratynocyty komórka Langerhansa melanocyt komórka Merkla z ziarnami basal lamina neuroendokrynnymi płytka nerwowa neuryt Keratynocyty są komórkami nabłonkowymi. Naskórek oraz towarzyszące mu komórki nienabłonkowe: - melanocyty = komórki barwnikowe leżące w warstwie podstawnej naskórka, - posiadają wypustki penetrujące między keratynocytami, - synteza melaniny z tyrozyny, powstawanie ziaren zw. melanosomami, - transport melanosomów do sąsiadujących keratynocytów z przestrzeni międzykomórkowej https://www.google.com/search?q=melanocytes&tbm=isch&tbs=rimg:CYjyiV_1S-yscYWXlQj5LVMfo8AEAsgIMCgIIABAAOgQIABAA&client=firefox-b-d&hl=pl&sa=X&ved=0CBsQuIIBahcKEwiYmtunwNX6AhUAAAAAHQAAAAAQFA&biw=1427&bih=668#imgrc=CfIjPyDRHdkWxM&imgdii=ZvonUcqSgQoLMM  Fototypy skóry (I – VI) – numeryczny schemat klasyfikacji koloru ludzkiej skóry Jaśniejszy fototyp Ciemniejszy fototyp Jaśniejsza skóra Ciemniejsza skóra Mniej melanosomów Więcej melanosomów Typ I Najwyższe ryzyku rozwoju raka skóry Typ II Typ III VI Typ IV Typ V Typ VI Najmniejsze ryzyku rozwoju raka skóry Skóra rzekotki Hyla savignyi: E – naskórek Pod naskórkiem 3 warstwy komórek barwnikowych: Komórki barwnikowe w skórze właściwej (pod Biała strzałka – ksantofory Czarna strzałka – irydofory naskórkiem) u jaszczurki Acanthodactylus orientalis Czarna warstwa melanoforów M – melanofory – ciemne komórki z melaniną X – ksantofory – komórki z żółtymi i czerwonymi barwnikami I – irydofory – komórki z kryształkami guaniny – barwy strukturalne Określone położenie różnych rodzajów komórek barwnikowych w skórze właściwej (!) ryb, płazów i gadów odpowiada za uzyskiwanie różnych barw. ksantofory – komórki z żółtymi i czerwonymi barwnikami irydofory – komórki z kryształkami guaniny – barwy strukturalne melanofory – ciemne komórki z melaniną Melanosomy rozproszone w melanoforze - ciemna skóra Melanosomy skupione w centrum melanoforu - jasna skóra Uwaga! U ptaków i ssaków jedynymi komórkami barwnikowymi są melanocyty i są one położone w obrębie naskórka.  Melanocyty versus melanofory Uwaga! Komórki zwane melanocytami występują jedynie u ptaków i ssaków. Są one położone w obrębie naskórka; wytwarzają melanosomy, które są przekazywane keratynocytom. W ten sposób barwnik jest tracony wraz ze złuszczaniem naskórka. U pozostałych kręgowców (ryby, płazy, gady) występują melanofory. Są one zlokalizowane w skórze właściwej (a więc pod naskórkiem). Komórka Merkla – wyspecjalizowana komórka naskórka odbierająca bodźce czuciowe (receptor dotyku). Komórki Merkla występują w warstwie podstawnej naskórka oraz błon śluzowych wszystkich kręgowców. Skóra właściwa ssaków: w. brodawkowa – stratum papillare – tkanka łączna wiotka, zwielokrotniony kontakt miedzy tkankami; liczne włókna siateczkowe, mniej liczne kolagenowe i sprężyste; macierz (siarczan dermatanu) i liczne komórki (fibroblasty, mastocyty i makrofagi); włosowate naczynia krwionośne i zakończenia nerwowe siateczkowa – stratum reticulare – tkanka łączna zbita: dominują w. kolagenowe i elastyczne, znikoma liczba komórek, sploty naczyń krwionośnych i anastomozy; pęczki włókien nerwowych, włókna mięśniowe tylko przy włosach Tkanka podskórna – komórki tłuszczowe Skóra właściwa ssaków: w. brodawkowa – stratum papillare – tkanka łączna wiotka, zwielokrotniony kontakt miedzy tkankami; liczne włókna siateczkowe, mniej liczne kolagenowe i sprężyste; macierz (siarczan dermatanu) i liczne komórki (fibroblasty, mastocyty i makrofagi); włosowate naczynia krwionośne i zakończenia nerwowe siateczkowa – stratum reticulare – tkanka łączna zbita: dominują w. kolagenowe i elastyczne, znikoma liczba komórek, sploty naczyń krwionośnych i anastomozy; pęczki włókien nerwowych, włókna mięśniowe tylko przy włosach, korzenie włosów i gruczoły Tkanka podskórna – komórki tłuszczowe Unerwienie skóry: Zakończenia nerwowe (receptory bólu i temperatury) Ciałka Meissnera (dotykowe) Ciałka Ruffiniego (ciepło) ciałka Vatera-Paciniego (dotyku i nacisku) Nerwy otaczające włosy (=wibrysy) receptory czuciowe Ciałka Zakonczenia Wolne Komórki Rufiniego i nerwow Ciałka Meissnera zakończenia Merkla Vatera- towarzyszące nerwów Paciniego włosom  Unaczynienie i krążenie skórne Pętle brodawkowe Splot podbrodawkowy Splot skóry właściwej anastomozy Tętnice i żyły skórne Gruczoły łojowe mieszków włosowych - typ gruczołów: prosty, pęcherzykowy, rozgałęziony - wydzielanie holokrynowe, łój (sebum, lipidy), - odcinek wydzielniczy tworzy nabłonek wielowarstwowy, - komórki zewnętrzne nieaktywne, - kom. wewnętrzne wydzielnicze - bogate w SER, mitochondria tubularne, AG. - nowe komórki wydzielnicze powstają przez podziały komórek peryferycznych. Gruczoły potowe ekrynowe – merokrynowe wydzielanie; uchodzą na powierzchnię skóry na całym ciele, cewkowe, odc. wyprowadzający to nabłonek dwuwarstwowy sześcienny, odc. wydzielniczy - kłębkowato zwinięty, przy tkance podskórnej zawiera komórki jasne i ciemne produkuje wydzielinę podobną do przesączu naczyń krwionośnych, zawierającą K+, NaCl, mocznik, amoniak; regulacja temperatury; liczba sięga 4 mln. apokrynowe – uchodzą do mieszków włosowych, cewkowe, występują np. w okolicy narządów płciowych, rzęs (gr. Molla), kanału słuchowego. Część wydzielnicza produkuje wydzielinę bezzapachową; zapach powstaje wskutek rozkładu Bakteryjnego. ekrynowe apokrynowe ekrynowe apokrynowe  Skóra myszy Barwienie – trichrom wg van Giesona Trichrom wg Malloryego Barwienie – trichrom wg Pasiniego Przydatki skórne: pochewki włosa, Keratynocyty: - Rdzeń włosa Kora włosa Gruczoł łojowy Powłoczka włosa Pochewka wewnętrzna Pochewka zewnętrzna Cebulka włosa macierz włosa Brodawka włosa Przydatki skórne: pochewki włosa, Keratynocyty: - Korzeń włosa, cebulka włosa, brodawka skóry właściwej, pochewki: wewn. i zewn., włos: rdzeń, kora i powłoczka Przydatki skórne: paznokcie korzeń obrąbek macierz- wał paznokcia naskórkowy płytka wzrost nadpaznokciowydpa paznokcia paznokcia łożysko - odżywia paznokieć obrąbek naskórkowy podpaznokciowy paliczek Zaburzenia w skórze: - dermatitis – alergia, stan zapalny - trądzik – zaburzenia funkcji gruczołów łojowych - łuszczyca – zaburzone podziały komórek macierzystych, cykl komórkowy trwa tu ok. 7 dni, zamiast 50-60, brak właściwej keratynizacji, brak podziału na warstwy - przebarwienia (bilirubina) - albinizm (brak tyrozynazy) - bielactwo czyli depigmentacja (ch. autoimmunologiczna) łuszczyca bielactwo Nowotwory (neoplasma) skóry: 1. łagodne (mają ograniczony wzrost, brak przerzutów) 2. złośliwe (wzrost nieograniczony, przerzuty do innych narządów): a. rak skóry (carcinoma; rak to złośliwy nowotwór pochodzący z komórek nabłonka!) b. czerniak (melanoma; to nowotwór pochodzący z melanocytów) [melanocyty są komórkami nie nabłonkowymi, więc czerniak nie jest rakiem] diagnostyka – barwienie cytokeratyn, barwienie Papanicolau Klasyfikacja nowotworów (neoplasma): 1. nowotwory łagodne (neoplasma benignum) 2. nowotwory miejscowo złośliwe 3. nowotwory złośliwe (neoplasma malignum) Klasyfikacja nowotworów (neoplasma): 1. nabłonkowe: a. złośliwe (raki, carcinoma, np. rak gruczołowy) b. niezłośliwe (np. gruczolak, brodawczak) 1. nienabłonkowe: a. złośliwe: - mięsaki (sarcoma, z kości i mięśni) - czerniak (melanoma, z komórek barwnikowych) - białaczki i chłoniaki (z ukł. krwiotwórczego) - nowotwory układu nerwowego (np. glejak) b. niezłośliwe (mięśniak, tłuszczak) Guz (tumor) – nietypowe uwypuklenie, ograniczone ognisko (pojęcie anatomiczne) Naczyniaki (angioma) – rozwijają się z naczyń krwionośnych lub limfatycznych i mogą być złośliwe lub niezłośliwe. Białaczki (leucemia) – wywodzą się z komórek krwiotwórczych szpiku. Chłoniaki (lymphoma) – wywodzą się z układu chłonnego. Łagodne nowotwory skóry (np. włókniak, tłuszczak, nerwiak, gruczolak) włókniak gruczolak skóry Stany przedrakowe (np. rogowacenie słoneczne) rogowacenie słoneczne Złośliwe nowotwory skóry: - rak podstawnokomórkowy - rak kolczystokomórkowy - czerniak - nowotwór z komórek Merkla Rak Rak podstawnokomórkowy kolczystokomórkowy (BCC) (SCC) Czerniak Nowotwór z komórek Merkla (MCC)  Łagodna zmiana barwnikowa Czerniak A – Asymmetry Symetria Brak symetrii (zgrubienia) B – Border Regularne brzegi Nieregularne brzegi (wylewa się w jedną stronę) C – Color Jednolite zabarwienie Nieregularne zabarwienie (czerwone i czarne plamy) D – Diameter Zazwyczaj mniejsze rozmiary Po czasie osiąga większe rozmiary (pow. 6 mm) E - Evolving Brak nagłych Szybko zmienia rozmiar, kolor, kształt zmian kształtu i koloru Czerniak skóry (melanoma) Stadia rozwoju czerniaka 0 I II III IV nowotwór naciekający przerzuty do przerzuty do nowotwór nie-naciekający węzłów odległych narządów = nowotwór in situ chłonnych