CC BY
24
© Груша М. М. УДК 576.52:611.34 Груша М. М.
НОВ1 АСПЕКТИ М1ЖКЛ1ТИННО1 ВЗАСМОДП В СТ1НЦ1 КИШЕЧНИКУ
Нацiональний медичний ушверситет iMeHi О. О. Богомольця (м. Кшв)
Питання мiжклiтинноI комунiкацiI та штегра-цiI функцiональноI активностi рiзних типiв клiтин в кишечнику привертае увагу багатьох дослiдникiв вже не перший десяток роюв. Це зумовлено ютот-ним внеском в структуру загально! захворюваностi населення уражень шлунково-кишкового тракту. З огляду на значний вщсоток функцiональних пору-шень серед зазначених уражень, е зрозумтою увага дослщниюв та представникiв ктпычно! медицини до проблем регуляци дiяльностi оргаыв травно! сис-теми. У 2005 рощ дослщницькою групою професора Popescu L. M. вперше були виявлен в екзокриннiй частинi пiдшлунковоI залози людини та щура ш-терстищальы клiтини нового типу [20]. Протягом деюлькох рокiв зазначенi клiтини в науковм лггера-турi називали «клмтинами, подiбними до Ытерсти-цiальних клггин Кохаля» [21]. У 2010 рощ, у зв'язку з наявнютю сукупност морфологiчних та iмуногiс-тохiмiчних вщмшностей вiд iнтерстицiальних кJliтин Кохаля, фiбробластоподiбних i мезенхiмних кJliтин та фiбробластiв, ця група iнтерстицiальних кJliтин отримала назву телоцити (telocytes) [21]. Вщкриття нового типу Ытерстищальних клiтин дало поштовх для появи в наступи роки низки дослщжень, що ви-явили поширенiсть телоцитiв в бтьшост паренхiма-тозних та непаренхiматозних оргаыв, шкiрi i скелет-них м'язах рiзних органiзмiв [1,6,14,15,24].
Метою нашо! роботи е проведення аналiзу даних щодо ролi телоцитiв в мiжкJliтиннiй комунiкацiI у стш-цi травного тракту людини i лабораторних тварин.
Вперше штерстищальы кJliтини в стшках по-рожнистих органiв травно! системи були вияв-ленi S. Ramon y Cajal ще наприкiнцi Х1Х столiття [23], проте, !х функщя тривалий час залишалася не з'ясованою. В серединi ХХ столiття доотджен-ня ультраструктури цих кJliтин з використанням електронно! мiкроскопi! дало змогу виокремити !х з групи ентеральних нейроыв, а використання елек-трофiзiологiчних методiв - розпочати доотджен-ня, спрямован на вивчення !х пейсмекерно! ролi та участi в нейроефекторнм передачi [3,7,26,33,42]. Протягом останнiх роюв вiдбувалось накопичення вiдомостей про роль Ытерстищальних кJliтин Кохаля у регуляци функцм кишечнику лабораторних тварин i людини [12,13,35]. Вказанi кJliтини найчастше роз-глядали в якостi пейсмекерiв та посередникiв в про-цесах нейроефекторно! передачi мiж мотонейронами та гладеньком'язовими клггинами [39]. Така роль штерстищальних кJliтин в мiжкJliтиннiй комунiкацi! та забезпеченнi рухiв кишечника узгоджувалася з да-ними про наявнють у глибокому м'язовому спле-
тiннi тонко! кишки та у ммжм'язовому сплетiннi про-ксимальних та дистальних в^^в травного тракту рiзних ссавцiв синапсоподiбних структур, утворених мiж iнтерстицiальними клмтинами Кохаля та мотонейронами. Водночас, було отримано даы, на пщ-твердження взаемодп iнтерстицiальних клмтин Кохаля через щтины контакти з гладеньком'язовими клггинами [37, 39-41]. 1снуе припущення, що саме через зазначен контакти штерстищальы клiтини Кохаля здатнi забезпечити електромехаычне спря-ження, яке реалiзуeться через регулящю входу iонiв кальцiю крiзь Са2+-канали плазматично! мембрани мiоцитiв [29]. Опосередковано на роль штерстицг альних клггин у забезпеченн електромеханiчного спряження свщчать результати експериментiв про-ведених автором [27,28]. Доотдження дi! галопери-долу та клотримазолу на гладеньк м'язи кiльцевого шару дистального вщдту товсто! кишки морсько! свинки та вiзуально нормальних фрагментiв ободо-во! кишки людини виявило здатнiсть цих фармако-логiчних агентiв змiнювати електричну i скоротливу активнiсть iзольованих м'язових препара^в. Осюль-ки нейролептик галоперщол та антимiкотичний препарат клотримазол зараз розглядають i як потенцмы блокатори Са2+-залежних калieвих каналiв середньо! провiдностi, то отриманi результати цтком узгоджу-ються з уявленнями про регуляторну роль входу iонiв Са2+ в забезпеченнi електромеханiчного спряження мiж рiзними типами клiтин в м'язових шарах стшки кишечнику [27,28]. Електронно-мiкроско-тчне дослiдження мiжм'язового сплетення товсто! кишки мишей виявило наявнють щтьних взаемо-дiй мiж Ытерстищальними клiтинами та мотонейронами, здатними проявити iмунореактивнiсть до везикулярного ацетилхолшу або до ЫО-синтази
[37]. Заслуговуе на увагу зменшення ефективностi ЫО-залежно! нейроефекторно! передачi та чутли-вост до натрiю нiтропрусиду гладеньких м'язiв ниж-нього езофагального сфiнктеру мутантних мишей за вiдсутностi в ньому штерстищальних клiтин
[38]. Водночас, атрофiчнi змiни в стiнцi кишечника, пов'язан зi старiнням органiзму, бiльше стосуються холiнергiчно! нейроефекторно! передачi, оскiльки вкова iнволюцiя iстотно не впливае на пуринерпчне гальмування в ентеральних гладеньких м'язах [8].
Застосування в дослщженнях iмуногiстохiмчних методiв дало змогу виявити на поверхн штерстицг альних клмтин рецептори до нейромедiаторiв. В фг зiологiчних експериментальних роботах було отримано даы, що вказують на функцюнальне значення iннервацi! мотонейронами Ытерстищальних клiтин
Кохаля як акцепторiв i трансдукторiв нейротрансмг терного сигналу в гладеньких м'язах травного тракту [40]. Зрозумто, що докази ролi iнтерстицiальних клiтин як допомiжного компоненту взаемоди мiж мотонейронами i гладеньком'язовими клггинами увiйшли до уявлень про основы мехаызми регуляци моторики кишечнику [39,40].
Як вщомо, у регуляци моторних функцiй кишечнику важливе значення вiдiграе його пейсмекерний апарат. Вважають, що генерацiя саме Ытерстицг альними клiтинами пейсмекерних струмiв обумов-люе наявнiсть повiльних хвиль деполяризацп, якi забезпечують скоротливу активнiсть гладеньких м'язiв травно'| системи [12,39]. При цьому припус-кають, що важливу роль у забезпеченнi пейсме-керно'| активностi iнтерстицiальних клiтин вiдiграе внутршньоклггинний кальцiй [32]. В пiдтвердження юнування функцiонального зв'язку мiж цими клг тинами та спонтанною електричною активнютю гладеньком'язових клiтин свiдчать данi, отриман на рiзних мутантних iнбредних л^ях мишей з рiзною щiльнiстю Ытерсти^альних клiтин в його стiнцi щодо розбiжностей в ефективностi транзиту по травному тракту [2,11,32].
На участь штерстищальних клггин Кохаля в ней-роефекторнiй передачi у кишечнику вказують ре-зультати iмуногiстохiмiчних дослiджень. За даними Jain D. et al. [10], Jones M. P. et al. [11] та Ward S. M. et al. [39,40] у пащен^в з рiзними патолопчними змЫами в травнм систем^ в тому числ^ хронiчною iдiопатичною iнтестинальною псевдо-обструк^ею виявлено зменшену щiльнiсть або навггь вiдсутнiсть iнтерстицiальних клiтин в стшц кишечнику. Водно-час, при травматичному ушкодженн кишечнику, вто-ринних псевдо-обструк^ях та механiчнiй обструкци виявляють нормальну ïx щiльнiсть [10,11]. На ко-ристь участi iнтерстицiальниx клiтин у забезпеченн моторики кишечнику вказують дан про зменшення ïx кiлькостi та структур ентерально'| нервово'| системи у ктьцевому шарi гладеньких м'язiв сигмоподiб-но'| дiлянки товсто'| кишки па^ен^в, якi страждають на уповтьнений кишковий транзит [9].
Проведення ч^ко'| морфолопчно'| щентифка-ци iнтерстицiальниx клггин Кохаля в рiзниx дiлянкаx гастроштестшального тракту стало можливим в результат застосування iмуногiстоxiмiчниx маркерiв, в першу чергу CD117 (c-kit) [18]. Мiж тим, в науко-вм лiтературi згодом стали з'являтися факти про варiабельнiсть проявiв c-kit- позитивност в рiзниx iнтерстицiальниx клмтинах. Дослiдження, проведе-нi Popescu L. M. et al. [20,21], надали докази щодо можливост використання c-kit-негативност як одного з базових маркерiв виокремлення телоци^в iз загально'| групи iнтерстицiальниx клiтин [21].
1дентифкащя телоцитiв в тканинах рiзниx порож-нинних i паренxiматозниx органiв стала можливою в результатi проведення до^джень, спрямованих на виявлення в них штерстищальних клiтин Кохаля [20]. За сво'|'ми фенотиповими характеристиками телоцити спочатку були оxарактеризованi як клгти-ни «подiбнi до ентеральних iнтерстицiальниx клмтин Кохаля». Однак, дослiдження ультраструктури цих клмтин з використанням електронно'| мiкроскопiï i за-
стосування декiлькох iмуногiстохiмiчних маркерiв (с-kit, 0034, РйОРЯа, Б100, вiментину та ш.) дало змогу виокремити телоцити i провести что межi мiж ними та Ытерстищальними клiтинами Кохаля, фг бробластоподiбними клiтинами та фiбробластами [21]. На сьогоды, застосування рiзних iмунопсто-хiмiчних маркерiв з метою визначення поширенос-тi телоцитiв в рiзних органах i тканинах органiзму людини та лабораторних тварин дае змогу визна-чити, що цi клiтини проявляють с-kit-негативнiсть / 0034-позитивнiсть / РйОРЯа-позитивнють, в той час як штерстищальы клггини Кохаля навпаки -с-М-позитивнють / 0034-негативнiсть / РООРЯа-негативнють [16,19,21,36]. Враховуючи можливiсть проявiв 0034-позитивной багатьма клiтинами (ендотелiоцитами, стовбуровими клггинами кров^ фiбробластами стiнки кишечнику) з метою щенти-фiкацiI телоцитiв крiм iмуногiстохiмiчних маркерiв здiйснюють дослiдження ультраструктурних осо-бливостей iнтерстицiальних клiтин [21,34].
За даними електронно! мiкроскопiI було встанов-лено, що телоцити (як в стЫщ кишечника, так i в iнших органах) представляють собою клмтини з декiлькома довгими тонкими вщростками та невеликим (вiд 6 до 16 цм) тiлом, в якому розташоване ядро [19,21]. Останне мютить гетерохроматиновi дiлянки, при-кртлеы до ядерно! оболонки, i займае до 25% вщ об'ему тта клiтини. У навколоядернiй цитоплазмi знаходиться значна ктькють мiтохондрiй та елемен-тiв цитоскелету (тонких та промiжних фiламентiв), невеликий за розмiрами комплекс Гольджи, добре розвиненi елементи гранулярно! та менш розвине-нi - агранулярно! ендоплазматично! сiтки. Форма тта клмтин найчастiше е овальною або трикутною i в зна-чнм мiрi залежить вiд кiлькостi вщростюв (зазвичай 1-5). До особливостей телоци™ слiд також вiднести наявнiсть значно! кiлькостi кавеол [19,21].
Як було зазначено вище, одною з найбтьш харак-терних структурних рис, притаманних телоцитам, е наявнють декiлькох тонких вщростюв (телопод), що розташовуються вздовж ефекторних клiтин. В стiнках кишечнику, матки, паренхiмi пiдшлунково! залози та шших органiв, незважаючи на ютотну до-вжину телопод (вiд десятюв до сотень мiкрометрiв), !х середнм дiаметр становить приблизно 0,1 цм [19,21]. Роревои 1_. М. et а1. [20,21] припускають, що саме ютотно менший за роздiльну здатнють свптло-вого мiкроскопу дiаметр телопод унеможливлював виявлення останнiх пiд час ранше проведених пс-тологiчних до^джень стiнки травного тракту. Крiм надзвичайно! довжини, до особливостей телопод вщносять наявнiсть в них численних розширень (ва-рiкоз), наближених до поверхневого апарату iнших клiтин. Довгi тоню дтянки вiдросткiв телоцитiв мiж розширеннями отримали назву подомерiв, а самi розширення - подом. В подомах, так само як i в тьж телоцита, виявляють скупчення мтохондрм, грану-лярний ендоплазматичний ретикулум, а на поверх-нi - числены кавеоли [4,19,21,31]. Таке розмщення вщростюв з подомами вiдносно поверхнi Ыших клг тин дало пiдстави Роревои 1_. М. et а1. [21] та Pieri 1_. et а1. [19] припустити наявнiсть «мультиконтак-тних стромальних» синапсiв або синапсоподiбних
структур. Припущення про залученють в iнтеграцiю функцiонально! активностi рiзних типiв кJliтин стiнки кишкiвника стае бтьш нiж очевидним при розглядi ультраструктури тiла та розгалужень телопод тело-цитiв [21]. На думку Роревои 1_. М. et а1. на залучення цих клiтин до мiжклiтинно! сигналiзацi! опосередко-вано вказуе наявнють у телоцитах значно! ктькост мiтохондрiй, наявнiсть Са2+-депо, розвиненого гранулярного ендоплазматичного ретикулуму та каве-ол [21]. Крiм того, участь телоци^в у мiжкJliтиннiй комунiкацi! пщтверджують iмуногiстохiмiчнi та iму-нофлюоресцентнi дослщження цих кJliтин в гладеньких м'язах матки людини. Результати дослщжень вказують, що, подiбно до стшки кишки, в стiнцi матки телоцити супроводжують гладеньком'язовi кJliтини [4,5]. Важливими фактами, виявленими Cretoiu Б.М. et а1. [4,5] та Roatesi I. et а1. [25], е збтьшення до-вжини телопод, вiдповiдно до збтьшення розмiрiв мiоцитiв у ваптнм матцi i вивiльнення вмiсту везикул у мiжклiтинний простiр. Проте, генеращя потенцiалiв дi!, що корелювали б iз трансмембранними струмами, в телоцитах не виявлена [5,25]. Неоднозначнос-т щодо функцiонально! ролi цих ктмтин в кишечнику додае здатнють телоцитiв утворювати сплетiння, якi контактують лише з гладеньком'язовими ктмтина-ми, в той час як Ытерстищальы ктмтини Кохаля крiм мiоцитiв ще контактують iз нейронами [19]. Зазна-чене дало пiдстави вважати телоцити додатковими вставними ктмтинами, якi беруть участь у забезпе-ченнi поширення повтьних хвиль деполяризацi!, що
генеруються iнтерстицiальними клiтинами Кохаля [19]. На участь телоци^в в регуляторних процесах, як впливають на моторну активнють кишечнику, може вказувати факт зменшення !х кiлькостi (поряд зi зменшенням ктькост с-kit-позитивних клiтин) у пащен^в з виразковим колiтом [16].
Таким чином, на сьогодн розглядають два основы аспекти щодо механiзмiв реалiзацi! регуляторно! функцi! телоцитами: !х залучення до мiжкJliтинно! сигналiзацi! через участь у синаптичнм (нейроефек-торнм) передачi i електромеханiчному спряженнi клггин через «стромальнi» синапсоподiбнi структури та участь у паракриннм регуляцi! шляхом вивть-нення малих регуляторних молекул у мiжклiтинний простiр задля забезпечення мiжклiтинно! Ытеграци [16,17,19,21,22,25,30,43]. Однак пщтвердження ре-алiзацi! кожного iз зазначених механiзмiв регуляцп як в стЫц кишечнику, так i в межах Ыших органiв, ви-магае подальших детальних дослiджень.
Перспективи подальших дослщжень. Присут-нiсть телоцитiв в рiзних тканинах та органах потре-буе визначення ролi цих кJliтин в регуляторних процесах, осктьки це сприятиме розширенню уявлень про мiжкJliтинну комунiкацiю i сигналiзацiю, функцг ональну Ытегращю рiзних типiв кJliтин, регенерацю тканин та органiв, причини i механiзми розвитку па-тологiчних змЫ в органiзмi. Подальше дослiдження функцюнальних характеристик телоцитiв може бути використано для розробки препара^в фармаколо-пчно! корекцi! патологiчних станiв людини.
^iTepaTypa
1. Bei Y Telocytes in regenerative medicine / Y Bei, F. Wang, C. Yang and J. Xiao // J. Cell. Mol. Med. - 2015. - Vol. 19, No 7. - P. 1441-
1454.
2. Bellier S. Accelerated intestinal transit in ibred mice with increased number of interstitial cells of Cajal / S. Bellier, N. R. Da Silva,
G. Aubin-Houzelstein [et al.] // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. - 2005. - Vol. 288. - P. 151-158.
3. Cook R. D. The ultrastructure of Auerbach's plexus in the guinea-pig. II. Non-neuronal elements / R. D. Cook and G. Burnstock //
J. Neurocytol. - 1976. - Vol. 5. P. 195-206.
4. Cretoiu S. M. Telocytes: ultrastructural, immunohistochemical and electrophysiological characteristics in human myometrium /
S. M. Cretoiu, D. Cretoiu, A. Marin [et al.] // Reproduction. - 2013. - Vol. 145. - P. 357-370.
5. Cretoiu S. M. Isolated human uterine telocytes: immunocytochemistry and electrophysiology of T-type calcium channels / S. M. Cre-
toiu, B. M. Radu, A. Banciu [et al.] // Histochem. Cell. Biol. - 2015. - Vol. 143. - P. 83-94.
6. DHaz-Flores L. Telocytes in neuromuscular spindles / L. DHaz-Flores, R. Gutierrez, F. J. S6ez [et al.] // J. Cell. Mol. Med. - 2013. -
Vol. 17, № 4. - P. 457-465.
7. Faussone-Pellegrini M-S. Ultrastructure of the tunica muscularis of the cardial portion of the human esophagus and stomach, with
special reference to the so-called Cajal's interstitial cells / M-S. Faussone-Pellegrini, C. Cortesini and P. Romagnoli // Arch. Ital. Anat. Embriol. - 1977. - Vol. 82. - P. 157-177.
8. Grusha M. M. Synaptic inhibition in colonic smooth muscles in humans of different age groups / M. M. Grusha, A. V. Romanenko //
Neurophysiology / Neirofiziologiya. - 2012. - Vol. 44, № 2. - P. 106-227.
9. He C. L. Decreased interstitial cell of Cajal volume in patients with slow-transit constipation / C. L. He, L. Burgart, L. Wang [et al.] //
Gastroenterology. - 2000. - Vol. 118, № 1. - P. 14-21.
10. Jain D. Role of interstitial cells of Cajal in motility disorders of the bowel / D. Jain, K. Moussa, M. Tandon [et al.] // Am. J. Gastroenterol. - 2003. - Vol. 98. - P. 618-624.
11. Jones M. P. Small intestinal motility / M. P. Jones, S. Wessiger // Curr. Opin. Gastroenterol. - 2006. - Vol. 22, № 2. - P. 111-116.
12. Koh S. D. Conductances responsible for slow wave generation and propagation interstitial cells of Cajal / S. D. Koh, S. M. Ward, T. Ordog [et al.] // Curr. Opin. Pharmacol. - 2003. - Vol. 3, № 6. - P. 579-582.
13. Komuro T. Structure and organization of interstitial cells of Cajal in the gastrointestinal tract / T. Komuro // J. Physiol. - 2006. -Vol. 576, № 3. - P. 653-658.
14. Matyja A. Telocytes: new insight into the pathogenesis of gallstone disease / A. Matyja, K. Gil, A. Pasternak [et al.] // J. Cell. Mol. Med. - 2013. - Vol. 17, № 6. - P. 734-742.
15. Mihalcea C. E. Particular molecular and ultrastructural aspects in invasive mammary carcinoma / C. E. Mihalcea, A-M. Morofanu, D. Murarafu [et al.] // Rom. J. Morphol. Embryol. - 2015. - Vol. 56, № 4. - P. 1371-1381.
16. Milia A. F Telocytes in Crohn's disease / A. F. Milia, M. Ruffo, M. Manetti [et al.] // J. Cell. Mol. Med. - 2013. - Vol. 17, № 12. -P. 1525-1536.
17. Nicolesku M. I. Telocytes in the interstitium of human exocrine pancreas: ultrastructural evidence / M. I. Nicolescu, L. M. Popescu // Pancreas. - 2012. - Vol. 41. - P. 949-956.
18. Nishikawa S. In utero manipulation of coat color formation by a monoclonal anti-c-kit antibody: two distinct waves of c-kit dependency during melanocyte development / S. Nishikawa, M. Kusakabe, K. Yoshinaga [et al.] // EMBO J. - 1991. - Vol. 10. - P. 21112118.
19. Pieri L. Histochemical and ultrastructural characteristics of an interstitial cell type different from ICC and resident in the muscle coat of human gut / L. Pieri, M. G. Vannucchi, M. S. Faussone-Pellegrini // J. Cell. Mol. Med. - 2008. - Vol. 12, № 5B. - P. 1944-1955.
20. Popescu L. M. Interstitial cells of Cajal in pancreas / L. M. Popescu, M. E. Hinescu, N. lonescu [et al.] // J. Cell. Mol. Med. - 2005. -Vol. 9, № 1. - P. 169-190.
21. Popescu L. M. Telocytes - a case of serendipity: the winding way from interstitial cells of Cajal (ICC), via interstitial Cajal-like cells (ICLC) to telocytes / L. M. Popescu, M-S. Faussone-Pellegrini // J. Cell. Mol. Med. - 2010. - Vol. 14, № 4. - P. 729-740.
22. Popescu L. M. Telocytes and stem cells / L. M. Popescu, M. I. Nicolescu // In: R. C. dos Santos Goldenberg, A. C. C. de Carvalho, editors. Resident stem cells and regenerative therapy. - Oxford; Waltham, MA: Academic Press, 2013. - P. 205-231.
23. Ramon y Cajal S. Sur les ganglions et plexus nerveux de l'intestine / S. Ramon y Cajal // Comp. Rend. Soc. Biol. Paris - 1893. -Vol. 45. - P. 217-223.
24. Richter M. The failing human heart is characterized by decreased numbers of telocytes as result of apoptosis and altered extracellular matrix composition / M. Richter, S. Kostin // J. Cell. Mol. Med. - 2015. - Vol. 19, № 11. - P. 2597-2606.
25. Roatesi I. Uterine Telocytes: A Review of Current Knowledge / I. Roatesi, B. M. Radu, D. Cretoiu and S. M. Cretoiu // Biol. Reprod. -2015. - Vol. 93(1), № 10. - P. 1-13.
26. Rogers D. C. The intersitial cell and its place in the concept of the autonomic ground plexus / D. C. Rogers and G. Burnstock // J. Comp. Neurol. - 1966. - Vol. 126. - P. 255-284.
27. Romanenko A. V. Effects of haloperidol, clotrimazole, and pyridoxal-5'-phosphate on synaptic transmission in smooth muscles of the human colon / A. V. Romanenko, M. M. Grusha // Neurophysiology / Neirofiziologiya. - 2007. - Vol. 39, № 4/5. - P. 358-361.
28. Romanenko A. V. Effects of haloperidol and clotrimazole on synaptic transmission in and contractile activity of smooth muscles of the guinea-pig intestine / A. V. Romanenko, M. M. Grusha // Neurophysiology / Neirofiziologiya. - 2007. - Vol. 39, № 4/5. - P. 362365.
29. Sanders K. M. Postjunctional electrical mechanisms of enteric neurotransmission / K. M. Sanders // Gut. - 2000. - Vol. 47 (Suppl. IV). - P. 23-25.
30. Smythies J. Intercellular signaling in cancer - the SMT and TOFT hypotheses, exosomes, telocytes and metastases: is the messenger in the message? / J. Smythies // J. Cancer - 2015. - Vol. 6, № 7. - P. 604-609.
31. Suciu L. Cardiac telocytes: serial dynamic images in cell culture / L. Suciu, M. I. Nicolescu, L. M. Popescu // J. Cell. Mol. Med. -2010. - Vol. 14. - P. 2687-2692.
32. Takaki M. Gut pacemaker cells: the interstitial cells of Cajal / M. Takaki // J. Smooth Muscle Res. - 2003. - Vol. 39, № 5. - P. 137161.
33. Thuneberg L. Interstitial cells of Cajal: intestinal pacemaker cells / L. Thuneberg // Adv. Anat. Embryol. Cell. Biol. - 1982. - Vol. 71. -P. 1-130.
34. Vanderwinden J. M. CD34-cells in human intestine are fibroblasts adjacent to, but distinct from, interstitial cells of Cajal / J. M. Vanderwinden, J. J. Rumessen, M. H. De Laet // Lab. Invest. - 1999. - Vol. 79. - P. 59-65.
35. Vanderwinden J. M. Interstitial cells of Cajal in human gut and gastrointestinal disease / J. M. Vanderwinden and J. J. Rumessen // Microsc. Res. Tech. - 1999. - Vol. 47. - P. 344-360.
36. Vannucchi M. G. Telocytes express PDGFRa in the human gastrointestinal tract / M. G. Vannucchi, C. Traini, M. Manetti [et al.] // J. Cell. Mol. Med. - 2013. - Vol. 17 - P. 1099-1108.
37. Wang X. Y Relationship between interstitial cells of Cajal and enteric motor neuron in the murine proximal colon / X. Y Wang, K.M. Sanders, S. M. Ward // Cell. Tissue Res. - 2000. - Vol. 302, № 3. - P. 331-342.
38. Ward S. M. Interstitial cells of Cajal mediate enteric inhibitory neurotransmission in the lower esophageal and pyloric sphincters / S.M. Ward, G. Morris, L. Reese [et al.] // Gastroenterology. - 1998. - Vol. 115, № 2. - P. 314-329.
39. Ward S. M. Interstitial cells of Cajal in enteric neurotransmission / S. M. Ward // Gut. - 2000. - Vol. 47 (Suppl. IV). - P. iv40-iv43.
40. Ward S. M. Interstitial cells of Cajal: primary targets of enteric motor innervation / S. M. Ward, K. M. Sanders // Anat. Rec. - 2001. -Vol. 262, № 1. - P. 125-135.
41. Ward S. M. Role of interstitial cells of Cajal in neural control of gastrointestinal smooth muscles / S. M. Ward, K. M. Sanders, G. D. Hirst // Neurogastroenterol. Motil. - 2004. - Vol. 16 (Suppl. I). - P. 112-117.
42. Yamamoto M. Electron microscopic studies on the innervation of the smooth muscle and the interstitial cell of Cajal in the small intestine of the mouse and bat / M. Yamamoto // Arch. Histol. Jpn. - 1977. - Vol. 40. - P. 171-201.
43. Yang P. Ultrastructural identification of telocytes in the muscularis of chicken ileum / P. Yang, Y Liu, N. Ahmed [et al.] // Exp. Ther. Med. - 2015. - Vol. 10. - P. 2325-2330.
УДК 576.52:611.34
НОВ1 АСПЕКТИ М1ЖКЛ1ТИННО1 ВЗАбМОДИ В СТ1НЦ1 КИШЕЧНИКУ Груша М. М.
Резюме. У статт надано огляд лтературних даних з питання ролi нового типу штерстищальних кгмтин - те-лоци^в, у забезпеченн ммжклггинно! комункацп в стшщ кишечнику. Обговорюеться значення Ытерсти^аль-них кгмтин у забезпеченн нейроефекторно! передачi мiж ентеральними нейронами та гладеньком'язовими кгмтинами. Наведено аналiз даних лгтератури щодо результа^в використання iмуногiстохiмiчних маркерiв с-kit / CD34 / PDGFRa, спрямованих на виявлення телоци^в в рiзних органах i тканинах оргаызму людини та лабораторних тварин. Представлено найбтьш принциповi морфолопчы особливост^ як дають пщстави для виокремлення телоци^в з групи штерстищальних кгмтин Кохаля. Розглянуто дан лтератури щодо найбтьш iмовiрних механiзмiв реалiзацiI регуляторно! ролi телоци^в у функцюнальнм штеграцп клггин стЫки кишечнику.
Ключовi слова: телоцити, штерстищальы кгмтини Кохаля, мiжклiтинна взаемодiя, кгмтини стЫки кишеч-
УДК 576.52:611.34
НОВЫЕ АСПЕКТЫ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СТЕНКЕ КИШЕЧНИКА
Груша М. М.
Резюме. В статье представлен обзор литературных данных по вопросу роли нового типа интерстици-альных клеток - телоцитов, в обеспечении межклеточной коммуникации в стенке кишечника. Обсуждается значение интерстициальных клеток в обеспечении нейроефекторной передачи между энтеральными нейронами и гладкомышечными клетками. Приведен анализ данных литературы о результатах использования иммуногистохимических маркеров с-kit / CD34 / PDGFRa, направленных на выявление телоцитов в различных органах и тканях организма человека и лабораторных животных. Представлены наиболее принципиальные морфологические особенности, дающие основания для выделения телоцитив из группы интерстициальных клеток Кохаля. Рассмотрены данные литературы о наиболее вероятных механизмах реализации регуляторной роли телоцитов в функциональной интеграции клеток стенки кишечника.
Ключевые слова: телоциты, интерстициальные клетки Кохаля, межклеточные взаимодействия, клетки стенки кишечника.
UDC 576.52:611.34
NEW ASPECTS OF INTERCELLULAR INTERACTIONS IN THE INTESTINAL WALL
Grusha M. M.
Abstract. In the article on the basis of analysis of scientific literature is considered the role of a new type of interstitial cells - telocytes in providing intercellular interaction in the intestinal wall.
As the result of researches of group led by Professor L. M. Popescu, the identification of telocytes as a new group of cells has been made possible after the discovery of ultrastructural, immunohistochemical and immunofluorescence differences primarily from canonical interstitial cells of Cajal. The broad representation of telocytes not only in the wall of the digestive tract as well as in most of parenchymal and hollow organs of the human body, and laboratory animals is discussed. It emphasizes at the importance of the use of both several immunohistochemical markers and electron microscopy to identify and distinguish telocytes from the group of interstitial cells of Cajal, fibroblast-like cells and fibroblasts.
Describe the main ultrastructural features of telocytes, such as: a small, oval-shaped cellular body (6 to 16 |im), containing a nucleus, surrounded by a small amount of cytoplasm and a few long, thin processes (telopodes). There is a significant number of mitochondria, thin and intermediate filaments, the small in size of the Golgi complex, well-developed elements of granular endoplasmic reticulum was revealed in the perinuclear cytoplasm. There are the following characteristics of telopodes: a significant length (tens - up to hundreds of [micro]m), a diameter less than the resolving power of light microscopy (about 0.1 of [micro]m), many dilations along (podoms) with clusters of mitochondria, granular endoplasmic reticulum, many caveolae on the surface. The article deals with some aspects of the use of immunohistochemical markers c-kit / CD34 / PDGFRa, in order to identify the telocytes in different tissues. These cells, unlike the canonical interstitial cells of Cajal demonstrate a c-kit-negativity / CD34-positivity / PDGFRa-positivity.
Taking into consideration the role of interstitial cells of both pacemakers and intermediaries in the neuroeffector junction between motor neurons and smooth muscle cells in the intestinal wall, the potential involvement telocytes in the processes of cell-cell interactions was analyzed. The article focuses on the results of researches of the structural interactions telocytes with effector cells and the possible mechanisms of implementation of the regulatory significance of telocytes in the functional integration of the intestinal wall cells. Also the ambiguity of the available data in the literature on the role of podoms of telocytes as Ca2+ stores, the functional significance of tight junctions of cells with smooth muscle myocytes and lack of contact with the enteric neurons were discused.
Considered literature data evidence in favor of the involvement of telocytes in intercellular signaling through their participation in neuroeffector transmission and paracrine regulation functions.
Keywords: telocytes, interstitial cells of Cajal, intercellular interactions, cells of the intestinal wall.
Рецензент - проф. ДубШШ С. I.
Стаття надшшла 25.01.2016 року
