Введение
Специализированные клетки почек
Мезангиальные клетки – это специализированные клетки почки, составляющие мезангиум клубочка. Вместе с мезангиальным матриксом они формируют сосудистый полюс почечной капсулы. На популяцию мезангиальных клеток приходится примерно 30–40% от общего числа клеток в клубочке. Мезангиальные клетки классифицируются на экстрагломерулярные и интрагломерулярные, в зависимости от их расположения относительно клубочка. Экстрагломерулярные мезангиальные клетки находятся между приносящей и выносящей артериолами в направлении сосудистого полюса клубочка. Экстрагломерулярные мезангиальные клетки примыкают к интрагломерулярным мезангиальным клеткам, расположенным внутри клубочка и между капиллярами. Основная функция мезангиальных клеток заключается в удалении захваченных остатков и агрегированного белка из базальной мембраны, тем самым поддерживая фильтр в чистоте. Сократительные свойства мезангиальных клеток не оказывают существенного влияния на изменение фильтрационного давления в клубочке.
Структура
Мезангиальные клетки имеют неправильную форму с уплощенными цилиндрическими телами клеток и отростками на обоих концах, содержащими актин, миозин и актинин, что обеспечивает мезангиальным клеткам сократительную способность. Якорящие филаменты, соединяющие мезангиальные клетки с гломерулярным базальным мембраном, могут изменять капиллярный кровоток, изменяя площадь гломерулярной ультрафильтрации.
Разработка
Неясно, происходят ли мезангиальные клетки из мезенхимальных или стромальных клеток. Однако имеются данные, свидетельствующие о том, что они возникают вне гломерула, а затем мигрируют в него в процессе развития. Исследование почек человеческих плодов и младенцев, окрашенных на альфа-актин гладкой мускулатуры (α SMA) – маркер мезангиальных клеток – показало, что мезенхимальные клетки, положительные по α SMA, мигрируют в направлении гломерула, а на более поздней стадии их можно обнаружить в мезангиуме.
Формирование капилляров в процессе развития
В процессе развития мезангиальные клетки важны для формирования извитых капилляров, обеспечивающих эффективную диффузию. Эндотелиальные клетки-предшественники секретируют тромбоцитарный фактор роста (PDGF) B, а мезангиальные клетки экспрессируют рецепторы к PDGF. Это стимулирует прикрепление мезангиальных клеток к эндотелиальным клеткам, что приводит к образованию петель в развивающихся кровеносных сосудах и формированию извитых капилляров.
Взаимодействие с другими клетками почек
Мезангиальные клетки образуют гломерулярную функциональную единицу с гломерулярными эндотелиальными клетками и подцитами посредством взаимодействия молекулярных сигнальных путей, которые необходимы для формирования гломерулярного клубочка. Коммуникация между мезангиальными клетками и клетками гладкой мускулатуры сосудов через щелевые контакты помогает регулировать процесс тубулогломерулярной обратной связи и образование мочи. Повреждение мезангиальных клеток с использованием антител Thy 1 1, специфичных к мезангиальным клеткам, приводит к утрате вазоконстрикции артериол, опосредованной тубулогломерулярной обратной связью. Сокращение мезангиальных клеток зависит от проницаемости клеточной мембраны для ионов кальция, а расслабление опосредовано паракринными факторами, гормонами и цАМФ. Триглицериды могут подвергаться пиноцитозу, а комплексы антител IgG могут приводить к активации адгезионных молекул и хемокинов мезангиальными клетками. Мезангиальное расширение происходит из-за увеличения отложения белков внеклеточного матрикса, например, фибронектина, в мезангиум. Мезангиальные клетки, культивируемые на матричных белках, модифицированных продуктами поздней гликирования, демонстрируют повышенную продукцию фибронектина и снижение пролиферации. Патологии мезангиальных клеток также могут развиваться на ранней стадии диабета. Гломерулярная гипертензия вызывает растяжение мезангиальных клеток, что индуцирует экспрессию GLUT1 и приводит к увеличению клеточного содержания глюкозы. Повторение цикла растяжения и расслабления мезангиальных клеток, вызванного гипертензией, увеличивает пролиферацию мезангиальных клеток и продукцию внеклеточного матрикса, который затем может накапливаться и приводить к гломерулярным заболеваниям.