Функции эндотелиальных клеток сосудов и их повреждение

Эндотелиальные и гладкомышечные клетки как основные компоненты стенок кровеносных сосудов играют центральную роль в их биологии и патологии. В связи с этим, прежде чем приступить к обсуждению специфических заболеваний сосудов, кратко опишем функции этих клеток.

Эндотелий имеет первостепенное значение для поддержания гомеостаза сосудистой стенки и нормального кровотока. Эндотелиальные клетки содержат тельца Вейбеля-Паладе — внутриклеточные мембраносвязанные органеллы, накапливающие фактор Виллебранда. Для идентификации эндотелиальных клеток иммуногистохимическим методом можно использовать антитела к фактору Виллебранда и/или тромбоцитарной молекуле адгезии эндотелиальных клеток 1 (РЕСАМ-1) или CD31 — белок, локализованный в соединениях между эндотелиальными клетками.

Сосудистый эндотелий представляет собой мультифункциональную ткань, обладающую многими синтетическими и метаболическими свойствами. Некоторые проявления этих свойств экспрессируются конститутивно на базовом уровне и существенны для сохранения сосудистого гомеостаза. Так, эндотелиальные клетки поддерживают нетромботическое состояние на границе раздела кровь-ткань (пока свертывание не станет необходимым в результате повреждения), модулируют сосудистое сопротивление, метаболизируют гормоны, регулируют воспаление и влияют на рост клеток других типов, в особенности гладкомышечных клеток.

В основном соединения между эндотелиальными клетками обладают значительной степенью непроницаемости. Однако плотные контакты эндотелиальных клеток могут «разрыхляться» под влиянием гемодинамических факторов (например, высокого кровяного давления) и/или вазоактивных агентов (в частности, гистамина при воспалении), что приводит к переполнению прилегающих тканей электролитами и белками. При воспалении даже лейкоциты могут проскальзывать между соседними эндотелиальными клетками.

Хотя эндотелиальные клетки имеют много общих свойств, популяции эндотелиальных клеток, выстилающих различные части сосудистого дерева, имеют разные наборы сигналов транскрипции (например, при сравнении крупных сосудов с капиллярами, артерий с венами). Существует также значительная фенотипическая вариабельность, зависимая от специфичности анатомического участка.

Гистология кровеносных сосудов

Так, эндотелиальные клетки синусоидов печени и почечных клубочков имеют пористую структуру, облегчающую фильтрацию, тогда как эндотелиальные клетки центральной нервной системы (вместе с периваскулярными клетками) создают непроницаемый барьер между тканями головного мозга и кровью.

Структурно интактные эндотелиальные клетки реагируют на различные патофизиологические стимулы, регулируя свои обычные (конститутивные) функции и экспрессируя вновь приобретенные (индуцибельные) свойства. Этот процесс называют активацией эндотелия. Индукторами активации эндотелия служат цитокины и продукты бактерий, вызывающие воспаление и септический шок; гемодинамический стресс и липидные продукты, играющие важную роль в патогенезе атеросклероза; конечные продукты гликозилирования, имеющие значение при сахарном диабете, а также вирусы, компоненты системы комплемента и гипоксия.

В свою очередь, активированные эндотелиальные клетки экспрессируют молекулы адгезии, продуцируют цитокины и хемокины, факторы роста, вазоактивные молекулы, вызывающие сужение или расширение сосудов, молекулы главного комплекса гистосовместимости (МНС), прокоагулянты и антикоагулянты и другие разнообразные биологически активные продукты. Эндотелиальные клетки влияют на вазореактивность подлежащих гладкомышечных клеток, продуцируя как релаксирующие факторы (например, оксид азота), так и контрактильные факторы (например, эндотелин). Нормальная функция эндотелия характеризуется балансом этих реакций.

Дисфункция эндотелия — это изменение фенотипа, нарушающее вазореактивность или индуцирующее изменения поверхности, которая становится тромбогенной или аномально адгезивной для воспалительных клеток. Дисфункция эндотелия ответственна, по крайней мере частично, за инициацию тромбообразования, атеросклероз и сосудистые поражения, связанные с гипертензией и другими заболеваниями.

Некоторые формы дисфункции эндотелия развиваются быстро (в течение нескольких минут), обратимы и не зависят от синтеза новых белков, а именно сокращение эндотелиальных клеток, индуцированное гистамином и другими вазоактивными медиаторами, вызывающими разрывы эндотелия венул. Другие изменения, заключающиеся в нарушениях экспрессии генов и синтеза белков, развиваются в течение нескольких часов и даже суток.

Функции эндотелиальных клеток
Реакции эндотелиальных клеток
Реакция эндотелиальных клеток на факторы окружающей среды.
Некоторые стимулы (например, ламинарный кровоток и постоянный уровень факторов роста)
обусловливают стабильную активацию эндотелиальных клеток, поддерживающую нетромботическое состояние поверхности раздела сред при соответствующем тонусе гладкомышечных клеток.
Патогенные медиаторы или избыточная стимуляция, осуществляемая нормальными физиологическими факторами
(в частности, повышенный уровень воспалительных цитокинов), вызывают дисфункцию эндотелия.
VEGF — сосудистый эндотелиальный фактор роста.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Функции гладкомышечных клеток сосудов и их повреждение"

Оглавление темы "Патология кровеносных сосудов":
  1. Структура и функции кровеносных сосудов
  2. Типы нарушений развития кровеносных сосудов
  3. Функции эндотелиальных клеток сосудов и их повреждение
  4. Функции гладкомышечных клеток сосудов и их повреждение
  5. Механизмы утолщения интимы кровеносных сосудов
  6. Механизмы развития артериальной гипертензии
  7. Механизмы поддержания артериального давления в норме
  8. Механизмы развития артериальной гипертензии
  9. Морфология сосудов при артериальной гипертензии
  10. Артериосклероз и его формы