Слизова оболонка порожнини рота складається з двох основних шарів: верхній епітеліальний шар і нижче – сполучна тканина, яку ще називають власною пластинкою (lamina propria).
Межа епітелію та сполучної тканини хвиляста так, що епітеліальні гребені (виступи) переплітаються із сполучнотканинними сосочками.
Нижче власної пластинки обов’язково є ще один шар сполучної тканини – підслизова оболонка (submucosa) – пухка сполучна тканина, яка включає жирову тканину, дрібні слинні залози, капіляри та нерви, безліч лімфоцитів і прикріплює вищележачі шари слизової до кістки або м’язів.
Місце з’єднання епітелію та сполучної тканини називається базальною мембраною або на ультраструктурному рівні – базальною пластинкою.
Всі поверхні порожнини рота вистелені stratified squamous epithelium – Багатошаровим (бо шарів клітин більше ніж два) Плоским (бо дали назву раніше ніж роздивилися в мікроскоп всі шари епітелію, а верхній шар клітин плоский як луска риби) Епітелієм, який існує двох типів: зроговілий – на яснах та твердому піднебінні (прикріплений епітелій); незроговілий – решта поверхонь положнини рота, за винятком дорсальної поверхні язика, яка покрита спеціалізованою слизовою (названа завдяки наявності смакових бруньок та виконання інших сенсорних функцій).
Зроговілий епітеліальний шар відрізняється від незроговілого наявністю верхнього додаткового кератинового шару, що робить слизову міцною на стирання і дозволяє витримувати жувальні навантаження.
Таким чином епітелій порожнини рота складається з 3х або 4х шарів:
1 – базальний шар (basal layer) – стовпчасті клітини;
2 – остистий шар шипуватих клітин (spinous layer) – багатокутні клітини, скріплені десмосомами (запам’ятайте, що тут десмоси);
3 – поверхневий шар плоских клітин (granular layer);
4 – роговий шар (corneal layer – keratin) – кератин – тільки у зроговілого епітелію.
Проліферація клітин багатошарового плоского епітелію
Клітинна проліферація – це збільшення кількості клітин шляхом мітозу.
Не проліферують виключно нервові клітини зі зрозумілих причин.
Клітини зовсім не зобов’язані нам жити вічно і, якщо клітина виконала свою функцію – їй апоптоз, тобто запрограмована смерть.
Як же епітелій слизової підтримує свою цілісність?
У дорослому організмі продовжуються фізіологічні процеси клітинної проліферації пов’язані з поділом і спеціалізацією клітин, які спрямовані:
– на безперервне оновлення (регенерацію) клітинних структур та підтримку клітинного складу тканин або
– на вторинне відновлення (репарацію) тканин внаслідок порушення їхньої цілісності (процес загоєння).
Так от, в нижньому базальному шарі (Basal) слизової порожнини рота існує дві популяції клітин:
– клітини-попередники (дорослі стовбурові клітини) – progenitor cells, які “виробляють” нові клітини шляхом мітозу та є джерелом клітин для проліферації;
– дозріваючі клітини – maturing cells, які диференціюються в інші клітини і рухаються шарами епітелію догори поки не досягнуть апоптозу.
Тобто клітинний рух знизу догори виглядає так: базальна клітина дозріває та диференціюється, щоб стати шипоподібною -> яка далі диференціюється, щоб стати зернистою та плоскою клітиною -> потім втрачає свої органели та ядро, перетворюючись на зроговілу клітину, яка щільно упакована кератином.
Зроговіла клітина остаточно відпадає.
Крім того, клітини-попередники мають дві субпопуляції клітин:
– дорослі стовбурові клітини – Stem cells, які мають потенціал асиметричного ділення і є джерелом нових клітин для подальшої проліферації та
– ампліфікаційні клітини – amplifying cells, які збільшують популяцію дозрілих диференційованих клітин.
З кожним типом клітин та їх взаємодією може шось піти не так, що зумовить патологію.
На рівні проліфірації:
Репарація – це процес ліквідації структурних ушкоджень за рахунок фізіологічної проліферації клітин (але більшої інтенсивності) і відновлення тканин.
Рубець – репаративна неповна проліферація в зоні ушкодження з утворенням не специфічної для даного органу тканини.
Патологічна проліферація – затяжний і якісно збочений (клітини не ідентичні здоровим тканинам) перебіг репаративної проліферації при деяких станах організму – після опіків, після переломів, пухлини і т.п.
Проліферативна активність клітин відображає інтенсивність росту пухлин.
Особливості клітин зроговілого і незроговілого епітелію слизової
Епітеліальні клітини – це кератиноцити, тобто цитоскелет клітин складається з тонофіламентів, які є кератиновими проміжними філаментами. Тонофіламенти в зроговілому шарі епітелію утворюють тонофібрили.
Щоб клітини епітелію утворювали слизову тканину, вони мають міцно з’єднуватися одна з одною за допомогою міжклітинних з’єднань – десмосів, які також мають назви адгезивні контакти, або міжклітинні мостики, або прилиплі плями – macula adherens.
Базальні клітини допомагають епітелію прилипати до сполучної тканини через напівдесмосомні з’єднання тобто клітинно-матриксне з’єднання ( cell-to-matrix junctions ) або zonula adherens. Без цих з’єднань епітелій відривався б від сполучної тканини.
В самому нижньому базальному шарі живуть стовбурові клітини в формі куба та мають мітотичну активність, утворюючи дочірні клітини (шар клітин потовщується), які потім диференціюються та дозрівають (стають плоскими) по мірі просування вгору, поки не відваляться.
Базальна пластинка відокремлює базальний шар від сполучної тканини.
Над тонким базальним шаром мітотичних клітин росташований товстий остистий шар шипуватих клітин (spinous layer/Stratum spinosum), який утворює основну масу епітелію.
Шипуваті клітини так назвали тому, що під час підготовки гістологічних препаратів епітеліальні клітини віддаляються одна від одної і контактують лише в точках, де вони мають прикріплення за рахунок міжклітинних місточків – десмосів. Саме десмоси виглядають як шипи.
Один шар остистого шару безпосередньо над базальним шаром називається парабазальним шаром.
Базальний і парабазальний шари разом складають stratum germinativum.
Над товстим остистим шаром шипуватих клітин розташований зернистий шар (granulosum), який має товщину 3-5 клітин і складається з більших за розміром і плоских клітин, які характеризуються наявністю кератогіалінових гранул, які містять білки філагрин і лорикрин (звідси і назва цього шару).
Клітини зернистого шару також містять гранули мембранного покриття, вміст яких вони викидають у міжклітинний простір, що утворює ефективний ліпідний бар’єр проти водних речовин.
В незроговілому епітелії кератогіалінових гранул немає, однак клітини в проміжному шарі мають інші гранули, які покривають мембрану і також виділяють ліпідний матеріал у міжклітинний простір між проміжним і поверхневим шаром, але не утворюють такого ефективного бар’єру, як той, що утворюється в зроговілому епітелії.
Основну складову зроговілої клітинної оболонки утворює білок інволюкрин.
Поверхневі клітини зроговілого шару (Stratum corneum/Keratinized layer) виглядають як плоскі диски і називаються луска епітелію (epithelial squames), оскільки клитини так щільно упаковані тонофібрилами в матриксі філагрину, міцно зшитого дисульфідними зв’язками (це і є кератин), що клітина втрачає всю цитоплазму і стає зневодненою, втрачає всі свої органели, включаючи ядра і, як результат, постійно відпадає, щоб її замінили клітини нижчих шарів.
Наразі знайте, що десмосні та напівдесмосомні з’єднання складаються з трьох компонентів: трансмембранні білки, цитоплазматичні адаптерні білки та цитоскелетні філаменти.
Над тонким базальним шаром мітотичних клітин росташований товстий остистий шар шипуватих клітин (spinous layer/Stratum spinosum), який утворює основну масу епітелію.
Шипуваті клітини так назвали тому, що під час підготовки гістологічних препаратів епітеліальні клітини віддаляються одна від одної і контактують лише в точках, де вони мають прикріплення за рахунок міжклітинних білкових місточків – десмосів. Саме десмоси виглядають як шипи.
Один шар остистого шару безпосередньо над базальним шаром називається парабазальним шаром.
Базальний і парабазальний шари разом складають stratum germinativum.
Над товстим остистим шаром шипуватих клітин розташований зернистий шар (granulosum), який має товщину 3-5 клітин і складається з більших за розміром і плоских клітин, які характеризуються наявністю кератогіалінових гранул, які містять білки філагрин і лорикрин (звідси і назва цього шару).
Клітини зернистого шару також містять гранули мембранного покриття, вміст яких вони викидають у міжклітинний простір, що утворює ефективний ліпідний бар’єр проти водних речовин.
В незроговілому епітелії кератогіалінових гранул немає, однак клітини в проміжному шарі мають інші гранули, які покривають мембрану і також виділяють ліпідний матеріал у міжклітинний простір між проміжним і поверхневим шаром, але не утворюють такого ефективного бар’єру, як той, що утворюється в зроговілому епітелії.
Основну складову зроговілої клітинної оболонки утворює білок інволюкрин.
Поверхневі клітини зроговілого шару (Stratum corneum/Keratinized layer) виглядають як плоскі диски і називаються епітеліальна луска (epithelial squames), оскільки клитини так щільно упаковані тонофібрилами в матриксі філагрину, міцно зшитого дисульфідними зв’язками (це і є кератин), що клітина втрачає всю цитоплазму і стає зневодненою, втрачає всі свої органели, включаючи ядра і, як результат, постійно відпадає, щоб її замінили клітини нижчих шарів.
Десмосоми та гемідесмосоми. Клінічне значення
Всі клітини нашого організму, за виключенням клітин крові та ще деяких, не бовтаються вільно по міжклітинному простору, а прикріплюються одна до одної через спеціалізовані структури, які називаються клітинними з’єднаннями.
Заради стислості, ми розберемо лише адгезивні з’єднання, тобто:
– десмосоми (cell-cell з’єднання епітеліальних клітин між собою);
– гемідесмосоми (cell – matrix з’єднання епітеліальних клітин до сполучної тканини)
та їхню клінічну значущість.
ДЕСМОСОМИ – ультрамікроскопічні структури, які візуалізуються в світловій мікроскопії у вигляді «шипів» між шиповидними клітинами епітелію порожнини рота, оскільки, під час підготовки гістологічних препаратів, епітеліальні клітини віддаляються одна від одної і контактують лише в точках, де вони прикріплені через десмосоми.
Десмосоми складаються з 3-х білків:
– трансмембранні білки клітинної адгезії – кадгерини (десмоглеїн і десмоколін) – комплементарні між собою, так що десмоглеїн проходить через клітинну мембрану однієї епітеліальної клітини, щоб у присутності іонів кальцію, увійти в контакт із десмоколіном сусідньої епітеліальної клітини та зчепити клітини за принципом липучки;
– цитоплазматичні адаптерні (якірні) білки прилягають до плазматичної мембрани клітини з внутрішньої сторони і утворюють щільні пластинки, які допомагають у прикріпленні трансмембранних білків і цитоскелетних філаментів.
Зовнішня частина пластинки розташована ближче до мембрани і включає внутрішньоклітинні домени кадгеринів, а також плакоглобін та плакофілін.
Внутрішня частина – повернута до цитоплазми і складається із десмоплакіну — великого білка (розмір 1000 амінокислот) розділеного центральною альфа-спираллю, який формують димери у формі подвійної спіралі так, що до одного кінця таких димерів приєднується плакофілін, а з іншого — цитоскелетні проміжні кератинові філаменти.
Цитоскелетні проміжні філаменти – білкові ніті кератину частково розташовуються паралельно до мембрани клітини, а частково наскрізь перетинають клітину.
Зрозуміло, що не тільки клітини між собою, а і епітелій, як цілісна тканина, повинен міцно з’єднуватися з сполучною тканиною та не відриватися.
Міцне прикріплення епітелію до сполучної тканини взаємопосилюється 3-ма факторами:
– поверхня з’єднання зубчаста/хвиляста, що створює контакт із більшою площею поверхні, ніж якби була плоскою;
– сама сполучна тканина має численні конічні сосочки, які виступають і пронизують епітелій, що добре видно на електронних мікрофотографіях;
– гемідесмосоми забезпечують міцне з’єднання епітеліальних клітин з сполучною тканиною.
Гемідесмосоми складаються з 3-х білків, як і десмосоми, але вони молекулярно з’єднуються з базальною пластиною сполучної тканини:
– Цитоскелетні проміжні філаменти – кератин.
– Цитоплазматичні адаптерні білки – бульозний пемфігоїдний антиген 230 (BP 230) і плектин – утворюють щільні бляшки в цитоплазмі та допомагають у прикріпленні трансмембранних білків з зовнішнього боку і цитоскелетного кератину з внутрішнього.
– Трансмембранні білки – коллаген XVII, також відомий як бульозний пемфігоїдний антиген 180 (BP 180) та інтегрини α6β4 – забезпечують з’єднання з БАЗАЛЬНОЮ ПЛАСТИНКОЮ.
– Базальна пластинка складається з колагенових волокон IV типу, білків ЛАМІНІНУ, фібронектину та ін., які синтезуються епітеліальними клітинами.
– Ламінін (адгезивний глікопртеїн) разом з колаген VII формують анкерні волокна та забезпечують міцне прикріплення епітелію до сполучної тканини.
ВАЖЛИВО зрозуміти, що епітеліальні клітини самі по собі не сидять безпосередньо на сполучній тканині, як ворони на даху, а відокремлені від неї базальною мембраною, яку можна візуалізувати у світловому мікроскопі як тонку, рожеву лінію між епітелієм і сполучною тканиною.
На ультраструктурному рівні базальна мембрана є спеціалізованим екстрацелюлярним матриксом і складається з молекул базальної пластинки та ретикулярної пластинки (колаген ІІІ, який синтезує сполучна тканина).
Тобто, базальна пластинка + ретикулярна пластинка = базальна мембрана.
Таким чином, базальна пластинка відмежовує епітеліальні клітини від сполучної тканини та виконує стабілізаційну функцію для епітеліоцитів через гемідесмосоми.
Нагадаю, що епітелій не має власних судин, а живлення забезпечується зі сполучної тканини через базальну пластинку, яка в свою чергу визначає поляризацію епітеліальних клітин (апікального і базального полюсів) та впливає на диференціацію і міграцію клітин.
Автор статті – Дахно Л.О. кандидат медичних наук.