Pericite (z jiného řeckého περι- - kolem, kolem a κύτος - buňka ), nebo Rougeova buňka - procesní buňka pojivové tkáně . Pericyty jsou součástí stěn malých krevních cév včetně kapilár . Prekurzory pericytů jsou adventiciální buňky . Pericytes poprvé popsal Charles Marie Benjamin Rouget ( francouzsky Rouget ) v roce 1874 . Název „Rougetova buňka“ poprvé použil Zimmermann v roce 1923. Tyto buňky jsou součástí hematoencefalické bariéry (BBB) . Pro jeho fungování mají několik důležitých vlastností: schopnost stahovat se, regulovat funkce endotelu a aktivitu makrofágů.
Téměř po celé 20. století zůstával funkční účel pericytů nejasný. V současnosti je pericyt považován za málo diferencovaný buněčný element, který se podílí na tvorbě cévní stěny. Po diferenciaci se dokáže přeměnit na fibroblast , buňku hladkého svalstva nebo makrofág . V cytoplazmě pericytů byly nalezeny fibrilární elementy, pomocí kterých buňky regulují kapilární průtok krve. [jeden]
Pericyty hrají následující role:
Pericyty jsou typem buněk, které se nacházejí v centrálním nervovém systému . Jsou umístěny především mimo vrstvu endoteliálních buněk kapilární sítě v mozku. Jsou to protáhlé vícezpracované buňky umístěné podél dlouhé osy kapiláry. Pericyty hrají klíčovou roli v udržování krevních kapilár mozku, stejně jako několika dalších homeostatických a hemostatických funkcí v mozku. Tyto buňky jsou také klíčovou složkou neurovaskulární jednotky, která zahrnuje endoteliální buňky, astrocyty a neurony. Pericyty plní různé funkce:
Pericyty jsou stejně jako endoteliocyty umístěny na bazální membráně.
Pericyty také syntetizují řadu vazoaktivních látek a hrají důležitou roli v angiogenezi. Nedávné studie ukázaly, že nepřítomnost pericytů v centrálním nervovém systému může způsobit narušení hematoencefalické bariéry a vést k dalším degenerativním změnám.
Pericyty jsou pevně vázány na endoteliocyty. Toto spojení se provádí díky třem typům kontaktů: mezerovým spojům, fokálním adhezivním kontaktům a invaginacím membrány jedné buňky do těla druhé. Gap junctions přímo spojují cytoplazmu dvou buněk a jsou propustné pro ionty a malé molekuly. Pomocí fokálních adhezivních kontaktů je dosaženo silné mechanické vazby mezi dvěma typy buněk. Invaginace membránových úseků jedné buňky do druhé zajišťují jak mechanickou vazbu, tak mezibuněčný metabolismus. V důsledku těsných kontaktů buňky nepřímo ovlivňují mitotickou aktivitu, genovou expresi a tím i fenotyp navzájem.Asi 20 % povrchu endoteliálních buněk mozkových kapilár je pokryto relativně malými oválnými pericyty. Každá 2.-4. endoteliální buňka má kontakt s buňkou pericytu. V zásadě jsou pericyty umístěny v kontaktních bodech endoteliálních buněk. Pericyty jsou přítomny téměř ve všech arteriolách, venulách a kapilárách těla. Úroveň jejich pokrytí endoteliální vrstvou kapiláry koreluje s permeabilitou cévní stěny. V orgánech a tkáních s propustnou cévní stěnou mohou pronikat z krevního řečiště do mezibuněčného prostoru. Takže například v kapilárách kosterních svalů je poměr pericytů: endoteliocytů 1:100).
Buňky mají protáhlý tvar, pericyty jsou asi 200 µm dlouhé a 0,5 µm silné. Tvoří četné procesy pokrývající nádobu. V centrálním nervovém systému tvoří pericyty četné procesy, které obklopují cévu a jsou umístěny kolem endoteliální vrstvy buněk, které tvoří stěnu kapiláry.
Pericyty hrají klíčovou roli při tvorbě a regulaci propustnosti bariéry mezi oběhovým systémem a centrálním nervovým systémem. Tento funkční systém je známý jako hematoencefalická bariéra (BBB). Tato bariéra se skládá z endoteliálních buněk a zajišťuje ochranu a fungování centrálního nervového systému. Ačkoli se teoreticky předpokládalo, že astrocyty (astrogliální buňky) indukují vznik a tvorbu BBB v postembryonálním období, bylo zjištěno, že za tuto roli jsou z velké části zodpovědné právě pericyty. Pericyty jsou zodpovědné za tvorbu těsných spojení a invaginací, které zajišťují propojení mezi endoteliálními buňkami. Kromě toho zajišťují tvorbu BBB tím, že inhibují práci imunitních buněk v CNS (které mohou interferovat s tvorbou bariéry) a snižují aktivitu molekul, které zvyšují vaskulární permeabilitu.
Kromě tvorby BBB se na jejím fungování aktivně podílejí také pericyty, které řídí prokrvení mozku a interakci mezi cévami a mozkem. Jako kontrahující buňky mohou dilatovat nebo zužovat lumen krevních cév, čímž stimulují (nebo blokují) vstup určitých částic do mozkové tkáně. Tato regulace krevního tlaku je nezbytná pro fungování neuronů, protože brání určitým částicím krve dostat se do mozku. Pokud pericyty chybí, dochází v BBB k procesu známému jako transcytóza (proces, který je charakteristický pro některé typy buněk, kombinuje známky exocytózy a endocytózy: na jednom povrchu buňky se vytvoří endocytární vezikula, která se přenese do opačném konci buňky a stává se exocytárním vezikulem, uvolňuje svůj obsah do extracelulárního prostoru, v endoteliocytech jsou vezikuly, které se spojují, schopny vytvořit dočasné transcelulární kanály, kterými mohou být transportovány molekuly rozpustné ve vodě). Jedná se v podstatě o dodávku velkých molekul do neuronů, včetně velkých proteinů krevní plazmy, které mohou snadno narušit funkci mozku. Tento proces je velmi důležitý, takže BBB je za normálních podmínek extrémně jemně regulováno. Porušení jeho permeability může představovat dysfunkci pericytů.
Tyto buňky také hrají klíčovou roli při zvyšování mikrocirkulace a snižování účinků stárnutí mozku. Ve studii na pericytech dospělých myší bylo zjištěno, že nepřítomnost takových buněk v mozku vede k poškození cév v důsledku zhoršené mikrocirkulace a prokrvení mozku. Průtok krve se mění vlivem stresu, hypoxie a několika dalších stavů, které mohou změnit homeostázu. Kromě toho, když pericyty chybí, hematoencefalická bariéra neblokuje některé neurotoxické a vazotoxické sérové proteiny, čímž se zesilují degenerativní změny. Mezi takové změny patří zánět, stejně jako poruchy učení a paměti.
Pericyty jsou také spojeny se schopností endoteliálních buněk diferencovat se, dělit se, tvořit vaskulaturu (angiogeneze), stejně jako se schopností apoptotických signálů šířit se po těle. Některé pericyty, známé jako kapilární pericyty, se nacházejí kolem stěn kapilár a zajišťují tuto funkci. Kapilární pericyty nemusí být kontraktilní buňky, protože jim chybí molekuly alfa-aktinu, které jsou společné pro jiné kontraktilní buňky. Tyto buňky se vážou na endoteliální buňky prostřednictvím mezerových spojů a způsobují proliferaci endotelových buněk nebo selektivní interferenci s transportem látek. Pokud k tomuto procesu nedojde, může dojít k hyperplazii a abnormální vaskulární morfogenezi. Tyto typy pericytů mohou také fagocytovat cizí proteiny. To naznačuje, že tento typ buněk může pocházet z mikroglií.
Je také důležité poznamenat, že pericyty si zachovávají plasticitu a mohou se tak transformovat do různých jiných typů buněk, včetně buněk hladkého svalstva, stejně jako fibroblastů a mezenchymálních kmenových buněk. Tato všestrannost podporuje skutečnost, že regulují rovnoměrný vývoj krevních cév v celém těle a přispívají tak k rovnoměrné distribuci látek mezi okolními tkáněmi.
Kromě vytváření a remodelace krevních cév v tkáních a orgánech mohou pericyty chránit endoteliální buňky před smrtí apoptózou nebo cytotoxickými činidly. In vivo bylo prokázáno, že pericyty produkují enzym známý jako percytaminopeptidáza N/pAPN, který může stimulovat angiogenezi. Když byl tento protein zaveden do kultivovaných cerebrálních endoteliálních buněk, stejně jako astrocytů, pericyty se shlukly do struktur, které se podobaly kapilárám. Pokud navíc experimentální kultura obsahuje všechny potřebné buňky a látky s výjimkou pericytů, endoteliální buňky projdou apoptózou. Bylo zjištěno, že k zajištění správné funkce endotelových buněk a astrocytů musí být přítomny pericyty. Pokud chybí, nemůže dojít ke správné angiogenezi. Kromě toho se ukázalo, že pericyty přispívají k přežití endoteliálních buněk, protože vylučují protein BCL-w, protein krevního řečiště, který zprostředkovává expresi VEGF-A a inhibuje apoptózu.
Vzhledem ke své kritické úloze při udržování a regulaci struktury endoteliálních buněk a průtoku krve mohou být pericyty zapojeny do mnoha patologií. Je-li přítomen v nadbytku, vede k onemocněním, jako je vysoký krevní tlak a tvorba nádorů, a při nedostatku vede k neurodegenerativním onemocněním.
Hemangiopericytom je vzácný vaskulární novotvar, který může být benigní nebo maligní. Při jeho maligní formě může dojít k tvorbě metastáz v plicích, játrech a mozku. Nejčastěji se vyskytuje ve stehenní kosti a bérci a je diagnostikován jako kostní sarkom, obvykle zjištěný ve vyšším věku, ačkoli se vyskytuje i u dětí. Hemangiopericytom způsobuje nadměrnou stratifikaci vrstev pericytů kolem malformované krevní cévy. Diagnostika tohoto nádoru je obtížná kvůli neschopnosti odlišit pericyty od jiných typů buněk pomocí běžné mikroskopie. Léčba může zahrnovat chirurgický zákrok a radiační terapii v závislosti na úrovni pronikání do kosti a stádiu vývoje nádoru.
Sítnice diabetických pacientů často vykazuje ztrátu pericytů a tato ztráta je charakteristickým znakem časných stádií diabetické retinopatie. Výzkum zjistil, že pericyty hrají důležitou roli v ochraně diabetických endoteliálních buněk v retinálních kapilárách. Se ztrátou pericytů se v kapilárách vyvíjejí mikroaneuryzmata. V důsledku toho jakékoli zvýšení vaskulární permeability sítnice vede k otoku oka prostřednictvím makulárního edému nebo se tvoří nové cévy pronikající do sklivce oka. Konečným výsledkem je snížení nebo ztráta zraku. Dosud není jasné, proč dochází ke ztrátě pericytů u diabetických pacientů. Podle jedné hypotézy je zabíjí toxický sorbitol, konečný produkt (s věkem) metabolismu glukózy, který se hromadí v pericytech. V důsledku zvýšení koncentrace glukózy uvnitř buněk se hromadí sorbitol a fruktóza. To vede k osmotické nerovnováze, která vede k poškození buněk. Hladina glukózy stoupá s věkem, což také vede k poškození buněk.
Studie ukázaly, že pericyty se u dospělých lidí ztrácejí stárnutím, což způsobuje narušení správné mozkové perfuze a hematoencefalické bariéry. To vede k neurodegeneraci a zánětlivým reakcím. Apoptóza pericytů ve stárnoucím mozku může být výsledkem selhání komunikace mezi růstovými faktory a receptory na pericytech. Krevní destičkový růstový faktor B (PGF-B) se uvolňuje z cerebrálních vaskulárních endoteliálních buněk a váže se na PDGFR -beta receptor na pericytech, čímž spouští jejich proliferaci a migraci, aby správně podpořila oběhovou síť. Když je tato signalizace narušena, pericyty podléhají apoptóze vedoucí k mnoha neurodegenerativním onemocněním, včetně Alzheimerovy choroby a roztroušené sklerózy.