FIBROBLASTEN: KENMERKEN, FUNCTIES, HISTOLOGIE, CULTUUR - BIOLOGIE - 2026

De fibroblasten zijn een heterogene groep cellen, ook wel fibroblastcellen genoemd. Deze celsubpopulaties omvatten "klassieke fibroblasten" en andere gespecialiseerde fibroblasttypen zoals myofibroblasten, lipofibroblasten, de contractiele interstitiële cel (CIC) en pericyten.

Klassieke fibroblasten zijn de belangrijkste cellen die deel uitmaken van de bindweefselstructuur van het lichaam, maar ze zijn ook verantwoordelijk voor het onderhoud van dit weefsel.

Fibroblasten

Hun morfologie hangt af van de plaats waar ze worden aangetroffen en ze zijn voornamelijk verantwoordelijk voor de synthese van vezels en een collageenvoorloper, evenals voor het behoud van de extracellulaire matrix van de weefsels.

In wezen zijn het de cellen die de ondersteunende structuur vormen van de organen in levende wezens (dieren en mensen). Door vezels, collageen, mucopolysacchariden (glycosaminoglycaan) en glycoproteïnen (fibronectine) te synthetiseren, spelen ze een fundamentele rol bij het herstel van weefsels en zijn ze protagonisten in de genezingsprocessen.

Tijdens wondgenezing migreren fibroblasten naar de plaats van de verwonding waar ze zich vermenigvuldigen om collageen te herstellen.

Algemene karakteristieken

De structuur van fibroblasten varieert naargelang de staat waarin de cel zich bevindt, bovendien zullen deze cellen verschillen naargelang hun functie en de plaats waar ze zich bevinden.

Fibroblasten worden gekenmerkt door twee toestanden; één actief en één inactief. Daarom worden ze in de actieve toestand fibroblasten genoemd en in de inactieve toestand fibrocyten.

Fibroblasten en fibrocyten zijn ook bekend als respectievelijk jonge cel en volwassen cel. Ze worden echter over het algemeen onderling uitwisselbaar fibroblasten genoemd, om naar beide staten te verwijzen.

Fibroblasten

De actieve cel (fibroblast) heeft, zoals de naam aangeeft, een hoge secretoire activiteit.

Dit zijn grote cellen (ze zijn 50 tot 100 micron lang en 30 breed), zijn plat (3 micron dik) en spilvormig (spoelvormig, breed in het midden en dun naar de uiteinden toe).

Bovendien vertonen ze een verscheidenheid aan onregelmatige cytoplasmatische processen, die kort en breed kunnen zijn, of langwerpig, dun en sterk vertakt. Deze takken helpen u een relatie te onderhouden met andere fibroblasten door middel van eenvoudige fysieke verbindingen of contacten.

Ze zijn ook verwant aan de rest van de cellen die het in het bindweefsel omringen, waaronder: spiercellen, neuronen, endotheelcellen, leukocyten, onder anderen.

Communicatie vindt plaats door directe fysieke wrijving, waarbij de extracellulaire matrix als tussenpersoon wordt gebruikt of door de afscheiding van stoffen.

Aan de andere kant is de kern van fibroblasten helder, plat en ovaal. Het heeft ook een of twee prominente nucleoli die verdwijnen in de fibrocyt.

Deze cellen bezitten een groep organellen die kenmerkend zijn voor hoge synthetische en secretoire activiteit: overvloedig ruw endoplasmatisch reticulum, een goed ontwikkeld Golgi-complex, secretoire blaasjes die rijk zijn aan tropocollageen, ribosomen en mitochondriën.

Een ander kenmerk dat opvalt in deze cellen is de aanwezigheid van een complex cytoskelet. Het bestaat uit een systeem van microtubuli en microfilamenten, voornamelijk gevormd door de expressie van F-, β- en γ-actines, plus α-actinine.

Deze elementen zijn gegroepeerd in de celperiferie grenzend aan myosine.

Deze structuur is typerend voor een multifunctionele cel. Het biedt ook de mogelijkheid om te bewegen met een snelheid van 1 µm / min, waarbij het zich ophoopt aan de uiteinden van wonden om weefsel te herstellen en littekens te vormen.

Fibrocyten

Fibrocyten zijn kleinere, spoelvormige cellen met een schaarser cytoplasma, weinig organellen en minder cytoplasmatische processen. De kern is donker, langwerpig en kleiner.

Hoewel de fibrocyt zich in een rustende (niet-uitscheidende) vorm bevindt en zich gewoonlijk niet vaak deelt, kan hij in mitose gaan en vezels opnieuw synthetiseren als er bindweefselletsel optreedt.

Kenmerken

In het verleden werd gedacht dat de functie van fibroblasten heel eenvoudig was, aangezien het alleen werd geclassificeerd als steunweefsel voor andere celtypen. Maar vandaag is bekend dat fibroblasten zeer dynamische cellen zijn en dat hun functies complex zijn.

De specifieke functie van elke fibroblast, evenals zijn morfologie, zal afhangen van zijn locatie in het lichaam, de afstamming waartoe hij behoort, en de waargenomen stimuli.

Zelfs als ze zich op dezelfde plek bevinden, kunnen fibroblasten verschillende functies vervullen, afhankelijk van de stimulus die ze ontvangen van de cellen die hen omringen.

Onderhoud en hermodellering van bindweefsel

De belangrijkste functie is gerelateerd aan het onderhoud van bindweefsel, dat bestaat uit vezels (collageen, reticulair en elastisch) en de extracellulaire matrix.

Fibroblasten behouden de extracellulaire matrix van weefsels en synthetiseren bepaalde verbindingen waaruit het bestaat, in de staat van precursoren en ook van sommige vezels. Maar ze synthetiseren ze niet alleen, ze zijn ook in staat om sommige van deze componenten op te slokken in het hermodellerende weefsel.

Onder de verbindingen waaruit de extracellulaire matrix bestaat, zijn: fibreuze eiwitten en de amorfe grondsubstantie, die voornamelijk bestaat uit hyaluronzuur en interstitiële plasma.

Het proces van synthese en hermodellering van de extracellulaire matrix uitgevoerd door fibroblasten wordt uitgevoerd door de productie van een grote verscheidenheid aan enzymen die behoren tot de familie van metalloproteïnasen.

Deze enzymen zijn interstitiële collagenase, gelatinase A, proteoglycanases, glycosaminoglycanases en weefselremmers van metalloproteïnase.

Deze enzymen nemen deel aan de synthese van verschillende stoffen zoals type I en III collagenases, elastische vezels, fibronectine, proteoglycanen, glycoproteïnen, eiwitten en proteasen.

Interactie met andere cellen en deelname aan de immuunrespons

Een andere functie die opvalt bij fibroblasten is hun vermogen om te interageren met lokale cellen en in te grijpen in de vroege stadia van de immuunrespons, aangezien ze het ontstekingsproces kunnen initiëren in aanwezigheid van binnendringende pathogenen.

In die zin lokken ze de synthese van chemokines uit door de presentatie van receptoren op hun oppervlak, evenals andere chemische mediatoren zoals interleukines, neuropeptiden en verschillende groeifactoren.

Ze kunnen soms als antigeenpresenterende cellen deelnemen aan T-cellen, hoewel deze functie niet zo vaak voorkomt.

Andere functies

Aan de andere kant zorgen fibroblasten ervoor dat bindweefsel zich aan omringende weefsels kan hechten.

Ze vertonen ook contractiliteit en beweeglijkheid die worden gebruikt bij de structurele organisatie van bindweefsel, voornamelijk tijdens embryogenese.

Bovendien zullen fibroblasten hun functies vervullen afhankelijk van de plaats waar ze worden gevonden en de kenmerken van elke cellijn. Gingivale fibroblasten cementeren bijvoorbeeld het zachte bindweefsel rond het alveolaire bot (gingiva).

Ondertussen omringen de fibroblasten van het parodontale ligament het wortelgedeelte van de tand, waardoor de implantatie van het bindweefsel wordt geproduceerd en gehandhaafd die zorgt voor een stabiele verankering ervan in de alveolus.

Evenzo zijn de fibroblasten in de huid zeer divers, een van hun functies is om de huid glad en zijdeachtig te houden door de synthese van collageen, elastine of proteoglycanen.

Met het ouder worden neemt de functie van deze cellen af ​​en hierdoor ontstaan ​​typische tekenen van veroudering zoals rimpels. Ze worden ook toegeschreven aan de inductie van onder andere haarzakjes, zweetklieren.

Histologie

Fibroblasten zijn afkomstig van primitieve en pluripotente mesenchymale cellen.

In sommige noodgevallen kan het organisme, via een proces dat epitheliale-mesenchymale overgang (EMT) wordt genoemd, fibroblasten vormen uit epitheelcellen.

Het tegenovergestelde proces van transformatie van fibroblasten naar epitheelcellen is ook mogelijk via het mesenchymale-epitheliale overgangsproces (MET).

Daarom is het mogelijk dat fibroblasten kunnen differentiëren tot gespecialiseerde epitheelcellen zoals adipocyten, chondrocyten, onder anderen.

Dit proces is nuttig bij weefselherstel, maar het komt ook voor bij kwaadaardige processen zoals tumorgroei.

Cultuur

De dynamiek van deze cel heeft het tot een aantrekkelijk doelwit gemaakt voor onderzoek en aangezien het relatief gemakkelijk te manipuleren was op in vitro niveau, is het bestudeerd door middel van celculturen in het laboratorium.

Deze onderzoeken hebben belangrijke gegevens aan het licht gebracht, bijvoorbeeld:

In culturen van fibroblasten uit embryonaal weefsel is waargenomen dat ze in staat zijn tot 50 delingen te maken voordat ze verouderen en degenereren.

Deze eigenschap heeft ze tot ideale cellen gemaakt om het menselijke karyotype te bestuderen.

Het vermogen tot deling is echter aanzienlijk verminderd bij fibroblasten uit volwassen weefsel, waarbij ongeveer 20 delingen worden waargenomen.

Evenzo gebruikt de cosmetische industrie momenteel de kweek van fibroblasten om moleculen te verkrijgen die in de huid kunnen worden ingebracht om de typische tekenen van veroudering te bestrijden.

In die zin hebben ze een regeneratieve behandeling voorgesteld, die momenteel in de VS wordt gebruikt. De behandeling bestaat uit het opvullen van rimpels door autologe (eigen) fibroblasten rechtstreeks te injecteren.

Om dit te doen, nemen ze een klein stukje weefsel dat uit de achterkant van de oren van de patiënt is gehaald. Omdat het hun eigen fibroblasten zijn, veroorzaken ze geen afstoting en op deze manier wordt de autogeneratie van onder meer collageen, elastine, gereactiveerd.

Fibroblastgerelateerde ziekten

De storing van deze cellen houdt verband met enkele pathologieën. De belangrijkste worden hieronder genoemd:

Veneuze zweren

Veneuze ulcera bevatten weinig collageen en fibronectine.

In het bijzonder is gezien dat de capaciteit voor de productie van collageen door fibroblasten in de laesie wordt verminderd, terwijl de productie van fibronectine normaal is.

Aangenomen wordt dat een lage collageenproductie het gevolg is van de aanwezigheid van een laag zuurstofniveau (hypoxie) in de weefsels en de schaarste van fibronectine voor verdere afbraak ervan in de zweer.

Sclerodermie

Het is een vrij zeldzame en chronische auto-immuunziekte die bestaat uit de ophoping van diffuus fibrotisch weefsel.

Het veroorzaakt ook degeneratieve veranderingen en afwijkingen die zich manifesteren in de huid, de wanden van kleine slagaders, gewrichten en inwendige organen.

De pathologische fibrose die bij deze ziekte optreedt, wordt gekenmerkt door ongecontroleerde activering van fibroblasten, die een overmatige en constante accumulatie en hermodellering van de extracellulaire matrix tot gevolg heeft.

Reumatoïde artritis

Het is een chronische auto-immuunziekte die de gewrichten aantast, gekenmerkt door ontsteking van de gewrichten, wat vervorming en veel pijn veroorzaakt.

Synoviale fibroblasten, de belangrijkste cellulaire component van het gewrichtssynovium, spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van reumatoïde artritis. Bij deze pathologie nemen synoviale fibroblasten toe in aantal (hyperplasie).

Ze vertonen ook een atypisch fenotype, gerelateerd aan de activering van bepaalde intracellulaire signaalroutes, die celgroei en de expressie van meerdere pro-inflammatoire stoffen veroorzaken.

Dit alles draagt ​​bij aan de chemotaxis, accumulatie en activering van ontstekingscellen, angiogenese en de achteruitgang van bot en kraakbeen.

Referenties

1. Wikipedia-bijdragers. Fibroblast. Wikipedia, de gratis encyclopedie. 9 december 2018, 10:50 UTC. Beschikbaar op: en.wikipedia.org,
2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M.De myofibroblast, een multifunctionele cel in pulmonale pathologie. Rev. Inst. Nal. Enf. Resp. Mex. 2004; 17 (3): 215-231. Beschikbaar op: scielo.org.mx/scielo
3. Acosta A. De fibroblast: zijn oorsprong, structuur, functies en heterogeniteit binnen het parodontium. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26-33
4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Fibroblast-heterogeniteit en de implicaties ervan voor de engineering van organotypische huidmodellen in vitro. Europees tijdschrift voor celbiologie. 2015; 94: 483-512.
5. Izquierdo E, Pablos J. Synoviale fibroblasten. Seminars van de Spaanse Stichting voor Reumatologie. 2013; 14 (4): 95-142