ХРОМАФИНОВИ КЛЕТКИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ХИСТОЛОГИЯ, ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На хромафинови клетки са тези, които се намират в продълговатия мозък на надбъбречните жлези. Тези жлези, разположени в горната част на всеки бъбрек, имат външна кора, която отделя стероидни хормони и вътрешна медула с хромафинови клетки, които действат като ганглий, който секретира катехоламините.

Хромафиновите клетки, заедно със симпатиковата нервна система, се активират по време на реакцията "борба или полет", която възниква при страх, стрес, упражнения или конфликтни реакции и представляват, под тези състояния, основният източник на катехоламини, които тялото ни мобилизира.

Снимка на хромафинови клетки, използвайки различни методи за микроскопия (Източник: Jhpbroeke чрез Wikimedia Commons)

При тези реакции тялото се подготвя да развие максимална сила и максимална бдителност. За целта увеличава сърдечната работа и кръвното налягане; генерира коронарна вазодилатация и вазодилатация на артериолите на скелетния мускул.

В същия смисъл се намалява притока на кръв към периферията и към стомашно-чревната система. Глюкозата се мобилизира от черния дроб и бронхите и зениците се разширяват по начин, който подобрява дишането и зрителната острота при далечно зрение.

Представителна схема на реакциите на организма към стреса. Стресът може да активира автономните симпатикови нерви в надбъбречната медула и да насърчи синтеза и освобождаването на катехоламини в кръвта, което има въздействие върху имунната система надолу по веригата (Източник: Campos-Rodríguez R, Godínez-Victoria M, Abarca-Rojano E, Pacheco-Yépez J, Reyna-Garfias H, Barbosa-Cabrera RE, ME, Drago-Serrano ME през Wikimedia Commons)

Тези реакции обобщават периферния ефект на катехоламини, особено епинефрин, който е основният секреционен продукт на хромафиновите клетки. Отговорите се постигат чрез различни рецептори, свързани с различни вътреклетъчни каскади. Известни са четири типа адренергични рецептори: α1, α2, ß1 и β2.

характеристики

Нервната система може да бъде разделена на две полу-независими системи:

- Соматичната нервна система, която ни позволява да се свържем с външната среда и да реагираме на съзнателното възприемане на сетивните стимули и

- Вегетативната нервна система, която регулира вътрешната среда

Повечето от автономните сензорни сигнали (от автономната нервна система) не се възприемат в съзнанието и автономният контрол на двигателните дейности е неволен.

Обхват на автономната нервна система (Източник: Geo-Science-International чрез Wikimedia Commons)

Въпреки че анатомичната структура на двете системи е сходна, със сензорни входове и двигателни изходи, автономната система се различава по това, че нейният изход се осъществява чрез два източника на моторни неврони, симпатиковата и парасимпатиковата.

Освен това всеки моторен изход, който се проектира към ефектор, има верига от два неврона, един преганглионен и един постганглионен.

Телата на преганглионните неврони са в мозъчния ствол и в гръбначния мозък. Телата на постганглионните неврони са разположени периферно в автономните ганглии.

Хромафинови клетки в надбъбречната медула

Надбъбречната медула е модифициран симпатичен автономен ганглий, тъй като симпатичните преганглионови влакна в крайна сметка стимулират хромафиновите клетки на тази медула. Но тези клетки, вместо да се свързват с техните целеви органи чрез аксони, те правят това чрез хормонална секреция.

Хромафиновите клетки отделят главно епинефрин и малки количества норепинефрин и допамин. Изхвърляйки секрецията си в кръвообращението, ефектите му са много широки и разнообразни, тъй като засяга голям брой целеви органи.

Обикновено количеството на секретираните катехоламини не е много голямо, но в ситуации на стрес, страх, тревожност и обилна болка, засилената стимулация на симпатичните предганглионни окончания води до секреция на големи количества адреналин.

Хистология

Надбъбречната медула има своя ембрионален произход в клетките на невралния гребен, от последните гръдни нива до първата лумбална. Те мигрират към надбъбречната жлеза, където се образуват хромафинови клетки и се структурира надбъбречната медула.

В надбъбречната медула хромафиновите клетки се организират в къси, преплетени връзки от богато инервирани клетки (с изобилно присъствие на нервни окончания), които прилепят венозните синуси.

Хромафиновите клетки са големи клетки, които образуват къси шнурове и са оцветени тъмнокафяви с хромафинови соли, от които произлизат името им.

Те са модифицирани постганглионни клетки, без дендрити или аксони, които отделят катехоламини в кръвообращението, когато се стимулират от преганглионни симпатични холинергични окончания.

Могат да се разграничат два вида хромафинови клетки. Някои са най-обилните (90% от общия брой), имат големи малки плътни цитозолни гранули и са тези, които произвеждат адреналин.

Останалите 10% са представени от клетки, с малки, плътни гранули, които произвеждат норепинефрин. Няма хистологични разлики между клетките, които произвеждат епинефрин, и тези, които произвеждат допамин.

Механизми за действие

Механизмите на действие на катехоламините, отделяни от хромафиновите клетки, зависят от рецептора, към който се свързват. Познати са най-малко четири типа адренергични рецептори: α1, α2, ß1 и β2.

Тези рецептори са свързани с протеин метаботропни рецептори, които имат различни вътреклетъчни механизми на втори пратеник и чиито ефекти могат да бъдат стимулиращи или инхибиращи.

А1 рецепторите са свързани с стимулиращ G протеин; свързването на епинефрин с рецептора намалява афинитета на протеина към БВП, при което той се свързва с GTP и се активира.

Представителна диаграма на функцията на адренергичните рецептори и техните вътреклетъчни сигнални механизми (Източник: Sven Jähnichen. Частично преведено от Mikael Häggström през Wikimedia Commons)

Активирането на протеин G стимулира ензима фосфолипаза С, който генерира инозитол трифосфат (IP3), втори пратеник, който се свързва с вътреклетъчните калциеви канали. Това води до увеличаване на вътрешната концентрация на калций и се стимулира свиването на гладката мускулатура на съдовете.

Β1 рецепторите взаимодействат със стимулиращ G протеин, който активира ензима аденилатциклаза, който произвежда cAMP като втори пратеник, активира протеин киназа, която фосфорилира калциев канал, каналът се отваря и калцият навлиза в мускулната клетка.

Я2 рецепторите са свързани с G протеин, който, когато се активира, активира аденилатциклаза, която повишава концентрацията на сАМФ. CAMP активира протеин киназа, която фосфорилира калиев канал, който се отваря и отделя калий, причинявайки клетката да хиперполяризира и релаксира.

А2 рецепторите са свързани с G-протеин рецептори, които също действат чрез cAMP като втори пратеник и намаляват навлизането на калций в клетката, като насърчават затварянето на калциевите канали.

Характеристика

Функциите на хромафиновите клетки са свързани с ефектите, предизвикани от катехоламините, които те синтезират и отделят при симпатична преганглионална стимулация.

Симпатичните preganglionic влакна отделят ацетилхолин, който действа чрез никотинов рецептор.

Този рецептор е йонен канал и свързването на рецептора с ацетилхолин насърчава освобождаването на везикулите, съдържащи катехоламини, произведени от различните хромафинови клетки.

В резултат на това в циркулацията се секретират епинефрин и малки количества норепинефрин и допамин, които се освобождават и разпределят от кръвния поток, за да достигнат до целевите клетки, които имат адренергични рецептори.

В съдовата гладка мускулатура, чрез рецептор α1, епинефринът предизвиква вазоконстрикция, като предизвиква свиване на гладката мускулатура, допринасяйки за хипертензивния ефект на катехоламините.

Свиването на сърдечните миоцити (сърдечните мускулни клетки) поради свързването на адреналин с β1 рецептори увеличава силата на свиване на сърцето. Тези рецептори се намират и в сърдечния пейсмейкър и последният им ефект е да увеличат сърдечната честота.

Рецепторите на ß2 са в гладката мускулатура на бронхите и в гладката мускулатура на коронарните артерии, а епинефринът предизвиква съответно бронходилатация и коронарна вазодилатация.

Свързването на епинефрин или норепинефрин с α2 рецептори намалява отделянето на невротрансмитери от пресинаптичните ганглионни окончания, където те са открити. Допаминът причинява бъбречна вазодилатация.

Препратки

1. Aunis, D. (1998). Екзоцитоза в хромафинови клетки на надбъбречната медула. В Международен преглед на цитологията (том 181, стр. 213-320). Академична преса.
2. Lumb, R., Tata, M., Xu, X., Joyce, A., Marchant, C., Harvey, N.,… & Schwarz, Q. (2018). Невропилините ръководят преганглионните симпатикови аксони и прекурсори на хромафиновите клетки за установяване на надбъбречната медула. Развитие, 145 (21), dev162552.
3. Borges, R., Gandía, L., & Carbone, E. (2018). Стари и новопоявяващи се концепции за свързване на стимулацията на секреция на стимулант на секрецията на надбъбречните клетки.
4. Wilson-Pauwels, L., Stewart, PA, & Akesson, EJ (ред.). (1997). Автономни нерви: основни науки, клинични аспекти, казуси. PMPH САЩ.
5. Jessell, TM, Kandel, ER, & Schwartz, JH (2000). Принципи на невралната наука (№ 577.25 KAN).
6. William, FG и Ganong, MD (2005). Преглед на медицинската физиология. Отпечатано в Съединените американски щати, Седемнадесето издание, Pp-781.