Клубные клетки бронхиол: структура, функции и роль в патологии легких.
Club cell
Клубные клетки легких: функции, строение и роль в защите бронхиол. Ранее известные как клетки Клары, они секретируют гликозаминогликаны и важны для дыхания.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Клубные клетки, также известные как бронхиолярные экзокриновые клетки, представляют собой низкие столбчатые/кубические клетки с короткими микроворсинками, расположенные в мелких дыхательных путях (бронхиолах) легких. Ранее они были известны как клетки Клары. Клубные клетки находятся в мерцательном простом эпителии. Эти клетки могут секретировать гликозаминогликаны для защиты слизистой оболочки бронхиол. Количество бронхиолярных клеток постепенно увеличивается по мере уменьшения количества бокаловидных клеток. Одной из основных функций клубных клеток является защита бронхиолярного эпителия. Они осуществляют это, выделяя небольшое разнообразие продуктов, включая секреторный белок клубных клеток – утероглобин, и раствор, по составу схожий с легочным сурфактантом. Они также отвечают за детоксикацию вредных веществ, попадающих в легкие при вдыхании. Клубные клетки достигают этого благодаря ферментам цитохрома P450, находящимся в их гладком эндоплазматическом ретикулуме. Клубные клетки также функционируют как стволовые клетки, пролиферируя и дифференцируясь в мерцательные клетки для регенерации бронхиолярного эпителия.
Club cells, also known as bronchiolar exocrine cells, are low columnar/cuboidal cells with short microvilli, found in the small airways (bronchioles) of the lungs. They were formerly known as Clara cells. Club cells are found in the ciliated simple epithelium. These cells may secrete glycosaminoglycans to protect the bronchiole lining. Bronchiolar cells gradually increase in number as the number of goblet cells decrease. One of the main functions of club cells is to protect the bronchiolar epithelium. They do this by secreting a small variety of products, including club cell secretory protein uteroglobin, and a solution similar in composition to pulmonary surfactant. They are also responsible for detoxifying harmful substances inhaled into the lungs. Club cells accomplish this with cytochrome P450 enzymes found in their smooth endoplasmic reticulum. Club cells also act as a stem cell, multiplying and differentiating into ciliated cells to regenerate the bronchiolar epithelium.
Функция
Дыхательные бронхиолы представляют собой переход от проводящей части к дыхательной части дыхательной системы. Узкие каналы обычно имеют диаметр менее 2 мм и выстланы простым кубическим эпителием, состоящим из реснитчатых клеток и нереснитчатых клубных клеток, уникальных для бронхиол. Клубные клетки не только структурно разнообразны, но и функционально вариабельны. Одной из основных функций, которые они выполняют, является синтез и секреция вещества, выстилающего просвет бронхиол. Это вещество включает в себя гликозаминогликаны, белки, такие как лизоцимы, и конъюгацию секреторной части антител IgA. Они играют важную защитную роль, а также способствуют деградации слизи, продуцируемой верхними дыхательными путями. Гетерогенный характер плотных гранул в цитоплазме клубных клеток позволяет предположить, что не все они выполняют секреторную функцию. Некоторые из них могут содержать лизосомальные ферменты, выполняющие пищеварительную роль, либо в целях защиты: клубные клетки захватывают переносимые по воздуху токсины и расщепляют их с помощью ферментов цитохрома P450 (в частности, CYP4B1, который присутствует только в клубных клетках), находящихся в их гладком эндоплазматическом ретикулуме; либо в процессе рециркуляции секреторных продуктов. Клубные клетки митотически активны. Они делятся и дифференцируются, формируя как реснитчатые, так и нереснитчатые эпителиальные клетки.
The respiratory bronchioles represent the transition from the conducting portion to the respiratory portion of the respiratory system. The narrow channels are usually less than 2 mm in diameter and they are lined by a simple cuboidal epithelium, consisting of ciliated cells and non ciliated club cells, which are unique to bronchioles. In addition to being structurally diverse, club cells are also functionally variable. One major function they carry out is the synthesis and secretion of the material lining the bronchiolar lumen. This material includes glycosaminoglycans, proteins such as lysozymes, and conjugation of the secretory portion of IgA antibodies. These play an important defensive role, and they also contribute to the degradation of the mucus produced by the upper airways. The heterogeneous nature of the dense granules within the club cell's cytoplasm suggests that they may not all have a secretory function. Some of them may contain lysosomal enzymes, which carry out a digestive role, either in defense: Club cells engulf airborne toxins and break them down via their cytochrome P 450 enzymes (particularly CYP4B1, which is only present in the club cells) present in their smooth endoplasmic reticulum; or in the recycling of secretory products. Club cells are mitotically active. They divide and differentiate to form both ciliated and non ciliated epithelial cells.
Клиническое значение
Клубные клетки содержат триптазу, которая, как считается, отвечает за расщепление гемагглютининового поверхностного белка вируса гриппа А, тем самым активируя его и вызывая симптомы гриппа. При нарушении функции белка l7Rn6 у мышей у них развивается тяжелая эмфизема при рождении из-за дезорганизации аппарата Гольджи и формирования аномальных везикулярных структур в клубных клетках. Злокачественные клубные клетки также обнаруживаются при бронхиоальвеолярной карциноме легких. Белки клубных клеток в сыворотке крови используются в качестве биомаркера проницаемости легких. Воздействие загрязнения воздуха твердыми частицами может нарушить целостность эпителия легких и привести к быстрому увеличению проницаемости эпителиального барьера, что проявляется в повышении концентрации клубных клеток в сыворотке крови.
Club cells contain tryptase, which is believed to be responsible for cleaving the hemagglutinin surface protein of influenza A virus, thereby activating it and causing the symptoms of flu. When the l7Rn6 protein is disrupted in mice, these mice display severe emphysema at birth as a result of disorganization of the Golgi apparatus and formation of aberrant vesicular structures within club cells. Malignant club cells are also seen in bronchioalveolar carcinoma of the lung. Serum club cell proteins are used as a biomarker of lung permeability. Exposure to particulate air pollution may compromise the integrity of the lung epithelium and lead to rapid increase in epithelial barrier permeability, as reflected by increased serum club cell concentrations.
История
Клубовые клетки ранее назывались клетками Клары, поскольку они были впервые описаны Максом Клярой (1899–1966) в 1937 году. Клара был активным членом нацистской партии и использовал ткани, полученные от казненных жертв нацистской Германии, для своих исследований, включая работу, приведшую к открытию клеток Клары. В мае 2012 года редакционные коллегии большинства ведущих респираторных журналов (включая журналы Американского торакального общества, Европейского респираторного общества и Американского колледжа врачей-пульмонологов) пришли к выводу, что дальнейшее использование имени Клары как собственного имени будет равносильно чествованию его; поэтому они ввели политику изменения наименований, которая вступила в силу 1 января 2013 года. В течение 2 лет термин "Клара" использовался в скобках после "клубовая клетка", после чего "клетка Клары" и "секреторный белок клеток Клары" были окончательно заменены на "клубовая клетка" и "секреторный белок клубовых клеток" соответственно.
Club cells were previously called Clara cells, as they were first described by Max Clara (1899–1966), in 1937. Clara was an active member of the Nazi Party and used tissue taken from executed victims of Nazi Germany for his research—including the work that led to his discovery of Clara cells. In May 2012, the editorial boards of most of the major respiratory journals (including the journals of the American Thoracic Society, the European Respiratory Society and the American College of Chest Physicians) concluded that the continued use of Clara's eponym would be equivalent to honoring him; they therefore introduced a name change policy, which went into effect beginning January 1, 2013. The term "Clara" was used parenthetically after "club cell" for a 2 year period, after which "Clara cell" and "Clara cell secretory protein" were conclusively replaced with "club cell" and "club cell secretory protein", respectively.