KOMÓRKA SERTOLIEGO: CHARAKTERYSTYKA, HISTOLOGIA I FUNKCJE - BIOLOGIA - 2025

Te komórki Sertoliego to typ komórek sustentacular znajdujących się w ściankach kanalików nasiennych jąder związanych spermatogenezy. Komórki zrównoważonego rozwoju to komórki, których główną funkcją jest zapewnienie wsparcia strukturalnego w tkankach i narządach.

Są to komórki znacznie wyższe niż szerokie, z dużym, nieregularnym jądrem przesuniętym w kierunku podstawy komórki. Ich powstawaniem steruje gen SRY, a ich liczba pozostaje stała przez całe życie organizmu, to znaczy nie wykazują podziałów mitotycznych.

Histologiczny przekrój miąższu jąder dzika. Liczba pięć (5) wskazuje lokalizację komórek Sertoliego. Zrobione i zredagowane przez: Użytkownik: Uwe Gille.

Funkcje komórek Sertoliego obejmują regulację rozwoju i wczesnych etapów funkcjonowania komórek Leydiga, fagocytozę resztkowej cytoplazmy podczas spermatogenezy, produkcję różnych hormonów i kształtowanie bariery hermatotycjalnej.

Choroby związane z komórkami Sertoliego obejmują nowotwór z komórek Sertoliego-Leydiga i zespół komórek Sertoliego lub aplazję zarodkową.

Historia

Komórki Sertoli zostały odkryte przez włoskiego fizjologa Enrique Sertoli w 1865 roku. Sertoli, który zajmował się różnymi zagadnieniami z fizjologii człowieka, w tym mechanizmami skurczu mięśni gładkich, tkankowym kwasem węglowym i białkami komórkowymi, odkrył te komórki badając fizjologię. jądro.

Zostały one po raz pierwszy nazwane komórkami Sertoli przez wiedeńskiego histologa von Ebnera, dwadzieścia lat po ich odkryciu. Do połowy ubiegłego wieku komórkom tym poświęcano niewiele uwagi, o czym świadczy fakt, że do tej pory opublikowano tylko około 25 artykułów z nimi związanych.

Jednak wraz z wynalezieniem mikroskopu elektronowego i rozwojem nowych technik badawczych w biochemii i biologii molekularnej zainteresowanie komórkami Sertoliego wzrosło wykładniczo, przy około 500 badaniach rocznie.

cechy

Komórki Sertoliego są komórkami kolumnowymi, znacznie wyższymi niż szerokimi, wykazującymi rozgałęzione procesy cytoplazmatyczne wspomagające rozwój komórek rozrodczych. Najwyższe stężenie organelli komórkowych występuje w podstawnej części komórki.

Jądro komórkowe jest duże i euchromatyczne, jego kształt jest modyfikowany w całym cyklu nabłonka nasiennego, czasami z głębokimi wgłębieniami błony jądrowej. Znajduje się na ogół blisko podstawy komórki, jednak czasami może przesuwać się w kierunku światła rurki nasiennej.

Jąderko jest również bardzo duże i jest intensywnie zabarwione żywymi barwnikami. Generalnie jąderko to ma trzy wyraźnie rozróżnialne obszary, to znaczy jest trójdzielne.

Histologia

Całkowita liczba komórek Sertoliego określi maksymalną ilość plemników, które może wyprodukować jądro. Całkowita objętość tych komórek u osobnika jest bardzo zmienna w zależności od gatunku i waha się od 2000 do 7000 µm³.

Wydaje się jednak, że istnieje odwrotna zależność między całkowitą objętością a wydajnością plemnikotwórczą. Te rurkowate komórki rozciągają się od błony podstawnej do światła nabłonka nasiennego i pełnią funkcję „pielęgniarki” w rozwoju komórek rozrodczych.

Aby pełnić tę funkcję, komórki Sertoliego rozszerzają swoją cytoplazmę w projekcjach w postaci smukłych ramion i cylindrycznego procesu, który otacza spermatydy i tworzy złożone wyspecjalizowane połączenia, które działają jako szczeliny i ścisłe połączenia. Wykorzystują również włókna aktynowe i gładką retikulum endoplazmatyczne.

Jądro i jąderko

Jądro komórki Sertoliego znajduje się u większości gatunków w pobliżu błony podstawnej. Jest duży, wydłużony i niekiedy jego kształt i położenie może ulec zmianie w zależności od etapu cyklu nasiennego.

U osoby dorosłej jądro ma głębokie wgłębienia błony, co nadaje mu nieregularny kształt i jest otoczone pośrednimi włóknami wimentyny. Dodatkowo posiada dużą gęstość porów w swojej membranie. Niektóre białka mogą być obecne w dużych stężeniach w pobliżu obszarów wgłębienia.

Jąderko jest duże iw wielu gatunkach składa się z trzech łatwo rozróżnialnych części. Ma od jednego do dziesięciu chromowanych centrów.

Cytoplazma

Cytoplazma zawiera liczne organelle, które są ułożone w sposób spolaryzowany, to znaczy występuje większe stężenie organelli w części podstawowej komórki niż w części dystalnej.

Mitochondria są bardzo liczne i mogą być wydłużone (2–3 µm), miseczkowate lub nawet pączkowate. Szorstka retikulum endoplazmatyczne jest obecne w podstawnym obszarze komórki, podczas gdy gładka retikulum endoplazmatyczne jest najbardziej obficie występującym w komórkach Sartoliego organellami.

Mikrotubule pomagają utrzymać dystrybucję retikulum endoplazmatycznego, a także wyrównują mitochondria. Komórki Sartoliego mają aktywność fagocytarną, dzięki czemu posiadają liczne lizosomy i ciałka wielopęcherzykowe. Z kolei aparat Golgiego jest stosunkowo niewielki.

cechy

Komórki karmiące

Komórki Sertoliego zostały opisane jako komórki macierzyste lub komórki pielęgnacyjne. Jedna z czynności pielęgnacyjnych, które wykonują, jest związana z transportem żelaza, mikroelementów i innych substancji do rozwijającej się komórki rozrodczej za pomocą białek, takich jak transferyna i ceruloplazmina.

Oprócz dostarczania żelaza potrzebnego do rozwoju komórek zarodkowych, komórki Sertoliego usuwają również i przetwarzają potencjalnie toksyczne żelazo z resztek ciał. Niektórzy autorzy nazywają tę ostatnią funkcję recyklingiem i gospodarką odpadami.

Sekretarz

Funkcję wydzielniczą komórek Sertoliego reprezentują hormony, które mogą wykazywać aktywność autokrynną, parakrynną, a nawet hormonalną. Funkcje parakrynowe obejmują, na przykład, sygnalizację komórek rozrodczych, które mają być ukierunkowane przez hormony folikulotropowe i tetosteron.

Dodatkowo, po osiągnięciu dojrzałości płciowej, komórki Sertoliego mogą regulować produkcję hormonu folikulotropowego poprzez wydzielanie inhibiny i aktywiny, które działają razem.

Wytwarza również różne czynniki wzrostu o działaniu parakrynowym, takie jak insulinopodobny czynnik wzrostu 1 (IGF1), czynnik wzrostu fibroblastów (FGF), a także transformujący alfa (TGFA), które regulują przemianę komórek okołokanałowych w Komórki Leydiga oprócz regulowania ich funkcjonowania.

Inne hormony wydzielane przez komórki Sertoliego, które działają podczas produkcji komórek płciowych, obejmują białko wiążące androgeny (ABP), estradiol i czynnik neutroficzny pochodzący z komórek glejowych (GDNF).

Immunoregulacyjne

Komórki Sertoliego zapewniają jądrom wyjątkowy status immunoregulacyjny, który został wykazany poprzez przeszczepienie tkanki jądra do innych różnych tkanek, zapewniając przetrwanie przez długi czas.

Wynika to z faktu, że w przeciwnym razie stan mejotyczny komórek płciowych mógłby spowodować ich rozpoznanie przez przeciwciała jako czynniki egzogenne i potencjalnie patogenne, a tym samym aktywować mechanizmy obronne przed ich zniszczeniem.

Wśród cząsteczek wytwarzanych i wydzielanych przez komórki Sertoliego o działaniu immunoregulacyjnym znajdują się na przykład układ FAS / FAS Ligand, inhibitor proteazy 9, CD40, CD59 czy TGF-beta.

Ochrona fizyczna

Oprócz immunoregulacyjnej aktywności komórek Sertoliego, które chronią komórki rozrodcze, zamykające się połączenia między nimi tworzą barierę, która fizycznie izoluje przedziały, w których zachodzi spermatogeneza limfocytów.

Ta bariera tworzy się w okresie dojrzewania, kiedy zaczyna się produkcja nasienia, a jej przerwa może wywołać odpowiedź immunologiczną i spowodować niepłodność u mężczyzn.

Ta bariera działa dynamicznie, umożliwiając migrację spermatocytów z obszaru podstawnego do nadświetlnego cewnika nasiennego, ale zapobiega, jak już wspomniano, przedostawaniu się limfocytów.

Choroby

Istnieje kilka chorób związanych z komórkami Sertoliego, wśród których można wymienić:

- guz z komórek Sertoliego

Ten typ guza jest rzadki i stanowi mniej niż 1% guzów jąder. Może występować w trzech odmianach histologicznych:

Klasyczny

Chociaż w kilku przypadkach (10-20%) może stać się złośliwy, w przypadkach, w których może dawać przerzuty do węzłów chłonnych, kości i płuc, wskaźniki przeżycia są niskie.

Ten typ guza nie jest dziedziczny i nie jest powiązany z żadnym zespołem. Średni wiek, w którym się objawia, to 45 lat.

Zwapnienie dużych komórek

Jest znacznie bardziej agresywny niż guz klasyczny iw przeciwieństwie do tego może być związany z dziedziczeniem lub różnymi zespołami, takimi jak Peutz-Jeghers, Bourneville, a także kompleks Carney.

Zło może pojawić się wcześnie (17 lat) lub późno (40 lat), w obu przypadkach będąc innym zachowaniem z ich strony. W pierwszym przypadku może wykazywać wieloogniskowość, obustronność, a także aktywność hormonalną, w drugim zaś nie. Z drugiej strony, jego agresywność jest większa w przypadkach późnego początku.

Stwardniające

Jest najmniej agresywną z trzech odmian i do tej pory nie opisano żadnego przypadku złośliwego zachowania. Średni wiek zachorowania wynosi 35 lat i podobnie jak w przypadku późnego wapniejącego guza komórkowego nie wykazuje wieloogniskowości, obustronności ani aktywności hormonalnej.

- zespół Sertoliego

Znany również jako aplazja germinalna, jest to zespół charakteryzujący się niepłodnością spowodowaną nieobturacyjną azoospermią (brak komórek rozrodczych). Przyczyny tego zespołu są zróżnicowane, a wśród nich zaburzenia genetyczne, głównie zespół Klinefeltera.

Inne przyczyny związane z tym zespołem obejmują historię wnętrostwa i / lub żylaków powrózka nasiennego. Jednak wysoki odsetek przypadków ma nieznane pochodzenie.

- guz z komórek Sertoliego-Leydiga

Znany również jako arrenoblastoma, jest to rodzaj guza pępowiny płciowej, który może prowadzić do raka jajnika lub jądra. Jego największe występowanie występuje u młodych dorosłych. Zwykle jest łagodny i wolno się rozwija.

Zdjęcie mikroskopowe guza jądra z komórek Leydiga. Zrobione i zredagowane z: Nephron.

Bibliografia

1. L. Johnson, DL Thompson Jr. & DD Varner (2008). Rola liczby i funkcji komórek Sertoliego w regulacji spermatogenezy. Nauka o reprodukcji zwierząt.
2. K. Stouffs, A. Gheldof, H. Tournaye, D. Vandermaelen, M. Bonduelle, W. Lissens & S. Seneca (2016). Syndrom Sertoli Cell-Only: Behind the Genetic Scenes. BioMed Research International.
3. Komórka Sertoliego. Na Wikipedii. Odzyskany z en.wikipedia.org.
4. L. Etxegarai, L. Andrés, C. Ereño, FJ Bilbao, JI López (2005). Stwardniający guz z komórek Sertoliego. Spanish Journal of Pathology.
5. DW Fawcett (1975). Ultrastruktura i funkcja komórki Sertoliego. W: DW Hamilton & RO Greep (red.). Handbook of Physiology, vol. V. Amerykańskie Towarzystwo Fizjologiczne.
6. LR França, RA Hess, JM Dufour, MC Hofmann & MD Griswold (2016). Komórka Sertoliego: sto pięćdziesiąt lat piękna i plastyczności. Andrology.