Что такое метаплазия? Метаплазия как механизм адаптации
Метаплазия — обратимое повреждение клеток, при котором один тип дифференцированных клеток (эпителиальных или мезенхимальных) замещается другим типом в пределах одного вида ткани. Метаплазия может развиваться в качестве адаптационной реакции клеток, чувствительных к стрессу и замещающихся клетками, более устойчивыми к изменившимся условиям окружающей среды.
Чаще всего развивается плоскоклеточная метаплазия цилиндрического (призматического) эпителия, происходящая в дыхательных путях в ответ на постоянное раздражение. У постоянно курящих лиц нормальный реснитчатый цилиндрический эпителий трахеи и бронхов часто замещается многослойным плоским эпителием.
Камни в выводящих протоках слюнных желез, поджелудочной железы или желчных протоках могут стать причиной замещения нормального секреторного цилиндрического эпителия многослойным плоским. Недостаток витамина А (ретиное-вой кислоты) вызывает плоскоклеточную метаплазию респираторного эпителия. Во всех этих случаях более прочный многослойный плоский эпителий жизнеспособнее, чем цилиндрический.
Однако эта замена имеет свою цену. Например, в дыхательных путях, несмотря на появление более прочного покрытия, теряются такие важные функции реснитчатого эпителия, как секреция слизи — важный механизм защиты от инфекций. Таким образом, эпителиальная метаплазия — это палка о двух концах, и в большинстве случаев она является нежелательным изменением. Более того, фактор, вызвавший метаплазию, при персистирующем воздействии может запустить злокачественную трансформацию метаплазированного эпителия.
В дыхательных путях обычно развивается плоскоклеточный рак, который растет в местах метаплазии цилиндрического эпителия в плоский.
Бывает наоборот: происходит метаплазия плоского эпителия в цилиндрический, как при пищеводе Барретта, когда плоский эпителий пищевода замещается цилиндрическим эпителием кишечного типа под воздействием рефлюкса желудочной кислоты. В этих местах может развиться злокачественная опухоль, обычно аденокарцинома.
Метаплазия соединительной ткани — это формирование хряща, кости или жировой ткани (мезенхимальных тканей) в тканях, которые в норме не содержат эти элементы. Например, формирование костной ткани в мышце (оссифицирующий миозит) развивается после внутримышечных кровоизлияний. Этот вид метаплазии редко рассматривается как адаптационная реакция и может быть результатом повреждения клеток.
Механизмы развития метаплазии
Метаплазия не является результатом смены фенотипа дифференцированной клетки. Это следствие перепрограммирования стволовых клеток, которые, как известно, существуют в нормальных тканях, или недифференцированных мезенхимальных клеток, присутствующих в соединительной ткани. При метаплазии эти клетки-предшественники дифференцируются в новом направлении.
Дифференцировка стволовых клеток в специфическую линию запускается сигналами, генерируемыми цитокинами, факторами роста и компонентами ВКМ. Эти внешние стимулы запускают экспрессию генов, которые обеспечивают специфическую дифференцировку клеток. Известно, что витамин А в случае его недостатка или избытка регулирует транскрипцию генов напрямую через ядерные рецепторы ретиноевой кислоты, которые могут влиять на дифференцировку клеток-предшественников, происходящих из стволовых клеток тканей.
Неизвестно, как другие внешние стимулы вызывают метаплазию, но очевидно, что они каким-то образом нарушают активность факторов транскрипции, регулирующих дифференцировку.
(А) Схема. (Б) Метаплазия цилиндрического эпителия (слева) в плоскоклеточный эпителий (справа) в бронхе.
- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Виды повреждения клетки: обратимое, необратимое, смерть"
Оглавление темы "Общая патофизиология (патология)":- Определение патологии. Что такое патология как наука?
- Характеристики заболевания: этиология, патогенез, морфология, клиника
- Варианты ответа клетки на повреждение и стресс
- Что такое гипертрофия? Гипертрофия как механизм адаптации
- Что такое гиперплазия? Гиперплазия как механизм адаптации
- Что такое атрофия? Атрофия как механизм адаптации
- Что такое метаплазия? Метаплазия как механизм адаптации
- Виды повреждения клетки: обратимое, необратимое, смерть
- Причины повреждения клетки и ее смерти
- Цитологические и морфологические изменения клетки при повреждении