Lever sinusoidal endotelcell

Lever sinusformade endotelcell
Lever sinusformade endotelcell
Detaljer
Systemet	Cirkulationssystemet
Plats	blodkärl i levern
	Anatomiska termer för mikroanatomi [ redigera på Wikidata ]

Lever sinusoidala endotelceller ( LSECs ) bildar slemhinnan i de minsta blodkärlen i levern, även kallade leversinusoiderna . LSEC är högt specialiserade endotelceller med karakteristisk morfologi och funktion. De utgör en viktig del av det retikuloendoteliala systemet (RES).

Strukturera

Även om LSEC endast utgör cirka 3 % av den totala levercellvolymen, är deras yta i en normal vuxen mänsklig lever cirka 210 m ² , eller nästan lika stor som en tennisbana.

LSEC-strukturen skiljer sig från andra endoteler . Cellerna innehåller många öppna porer, eller fenestrae , med diametrar från 100 till 150 nm. Fenestrae upptar 20% av LSEC-ytan och är arrangerade i grupper som kallas "silplattor". Filtrerande vätska mellan den sinusformade lumen och utrymmet i Disse , fenestrae är avgörande för lipoproteintrafik mellan hepatocyterna och sinusformade lumen. LSEC saknar en organiserad basal lamina. LSEC innehåller 45 % och 17 % av leverns totala massa av pinocytiska vesiklar och lysosomer, och innehåller dubbelt så många clathrin -belagda gropar per membranenhet, jämfört med två andra stora leverceller, Kupffer-celler och hepatocyter, vilket återspeglar clathrin med hög kapacitet. -medierad endocytisk aktivitet av LSEC.

Fysiologiska funktioner

LSEC spelar en central roll i rensningen av blodburet avfall. Cellerna uttrycker endocytosreceptorer som förmedlar extremt snabb internalisering av avfallsmolekyler. Hos råtta har det visats att LSEC uttrycker scavengerreceptorer (SR) klass A, B, E och H. Den senare existerar som stabilin-1 (SR-H1) och stabilin-2 (SR-H2) i LSEC. I levern uttrycks stabilin-2, den viktigaste SR på LSEC, unikt i dessa celler. Dessutom uttrycker LSEC också höga nivåer av makrofagmannosreceptorn (MMR) och Fc-gamma-receptorn IIb2 (FcγRIIb2), båda mycket aktiva i clathrin-medierad endocytos precis som de två stabilinerna . Andra viktiga receptorer på LSEC är L-SIGN (lever/lymfkörtelspecifik ICAM-3 som griper nonintegrin), LSECtin (lever och lymfkörtel sinusoidal endotelcell C-typ lektin), Lyve-1 (lymfatkärl endotelial hyaluronanreceptor-1) och LRP-1 (lågdensitetslipoproteinreceptorrelaterat protein-1).

Kapaciteten hos LSECs som rensare av blodburet avfall tilldelar dessa celler en viktig roll i medfödd immunitet . Det rikliga uttrycket av receptorer som den endocytiska FcγRIIb2 och mönsterigenkänningsreceptorer ( PRR), dvs. toll-like receptors (TLR), MMR och SRs, såväl som det höga uttrycket av inflammasommolekylerna NLRP-1 , NLRP-3 och AIM2 pekar på medfödda immunfunktioner hos LSEC. Dessutom uppvisar LSEC egenskaper av adaptiv immunitet, vilket bidrar till hepatisk immuntolerans.

Patobiologi

Leverfibros

LSEC har rapporterats spela en roll i utvecklingen av leverfibros . Leverfibros är associerad med minskad LSEC-fenestration och uppkomsten av en organiserad basal lamina i utrymmet av Disse, en process som kallas kapillärisering, som föregår uppkomsten av leverfibros. Normalt differentierade LSEC förhindrar av leverstjärnceller och främjar återgång till vila , medan kapilläriserade LSEC inte gör det.

Åderförkalkning

Kylomikroner som produceras av tarmepitelcellerna från dietära lipider har en diameter på upp till 1000 nm vilket hindrar dem från att passera genom LSEC-fenestrae. Storleken på cirkulerande kylomikroner reduceras gradvis till chylomikronrester av lipoproteinlipas på endotelceller i systemiska kapillärer. När chylomikronresterna blir tillräckligt små (30–80 nm) passerar de genom LSEC-fenestrationerna, vilket leder till deras metabolism i hepatocyter. Minskad porositet, som vid levercirros , diabetes mellitus eller hög ålder kan leda till förlängd postprandial lipoproteinemi och ökade cirkulatoriska kolesterolnivåer, med ökad risk för utveckling av ateroskleros .

Autoimmunitet

Det har föreslagits att reducerad Fc-receptorfunktion hos människor, vilket orsakar ökade cirkulerande nivåer av lösliga immunkomplex, är viktigt i etiologin för autoimmuna sjukdomar såsom systemisk lupus erythematosus (SLE) och Sjögrens syndrom . Dessutom pekar observationen att små lösliga IgG -antigen-immunkomplex elimineras i musen huvudsakligen via LSEC FcγRIIb2 (8), tillsammans med observationen att deletion av samma receptor orsakar spontan autoimmunitet och SLE-liknande sjukdom hos möss. en central roll för LSEC FcγRIIb2 i sjukdomsmekanismen för SLE. Dessutom ger upptäckten att rensning av blodburet DNA huvudsakligen sker genom SR-medierat upptag i LSEC, tillsammans med det faktum att SLE är associerat med generering av anti-DNA-antikroppar, ytterligare stöd till hypotesen att LSEC deltar i uppkomsten av SLE .

Levertoxikologi

LSEC kan ibland vara det initiala målet för skada i ett tillstånd som kallas sinusoidal obstruktionssyndrom (SOS, tidigare hepatic veno-occlusive disease, VOD), vilket beskrivs som en förändring av sinusoiden som kan leda till hepatocythypoxi , med leverdysfunktion och störningar av portalcirkulationen . Huvudorsakerna till SOS är intag av pyrrolizidinalkaloider via kosten , behandling med flera kemoterapeutiska läkemedel och acetaminophen . Dessutom, eftersom LSECs är inriktade på (vanligtvis oönskad) aktiv blodrensning av föreningar med stora molekyler och nanoformuleringar (7) kan dessa celler lätt berusas av mekanismer utanför målet, vilket orsakar efterföljande hepatotoxicitet .

Ursprung och förnyelse

Normal LSEC-omsättning upprätthålls av den leverboende populationen av LSEC-progenitorceller; dessutom bidrar rekrytering av benmärgshärledda celler till att fylla på LSEC-populationen vid behov.

Historia

I slutet av 1800-talet och början av 1900-talet observerade forskare ivrig ansamling av intravenöst administrerade kolloidala vitala färgämnen i celler som kantar sinusoiderna i vissa vävnader, med det högsta upptaget i de littorala cellerna av leversinusoiderna. Dessa mycket aktiva blodclearanceceller kallades gemensamt "The reticuloendotelial system", eller RES. Under flera decennier trodde man att cellerna som innefattade RES var makrofagerna i det mononukleära fagocytsystemet ( MPS). Följaktligen tillskrevs leverns eliminering av cirkulerande avfall till levermakrofager, eller Kupffer-celler. Genom en nyligen genomförd ny undersökning av de ursprungliga experimenten med vitala fläckar som utfördes för 100–140 år sedan drogs slutsatsen att den vitala fläcken ackumulerades huvudsakligen i LSEC. Det accepteras alltmer att LSEC- och Kupffer-celler spelar komplementära roller i leverns blodclearningsprocessen, kallad dubbelcellsprincipen för avfallsrensning (6): LSEC:er rensar makromolekyler och nanopartiklar ungefär <200 nm genom clathrin-medierad endocytos medan Kupffer - celler klara större partiklar >200 nm genom fagocytos .

I ett jämförande sammanhang

Alla ryggradsdjur bär på en population av endotelceller som är anmärkningsvärt aktiva i blodclearing av makromolekyler och nanosubstanser. Den stora majoriteten av dessa celler finns i leversinusoiderna hos landbaserade ryggradsdjur (däggdjur, fåglar, reptiler och amfibier). Men hos benfiskar är dessa specialiserade endotelceller belägna antingen i hjärtats endokardium eller i endotelcellerna i njurens sinusformade foder, beroende på fiskart. Hos broskfiskar och käklösa fiskar utgör dessa endotelceller slemhinnan i gälkapillärerna . Namnet scavenger endothelial cells ( SECs) har myntats för att beteckna endotelcellerna hos ryggradsdjur som är inriktade på blodrensning. Således är LSEC hos däggdjur och andra landbaserade ryggradsdjur en medlem av ryggradsdjurs SEC-familjen.

Se även

Det retikuloendoteliala systemet

externa länkar

Leverforskning vid VBRG Liver Sinusoidal Endothelial Cell Biology