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1.4.14.15: Epithelgewebe - Biologie

1.4.14.15: Epithelgewebe - Biologie


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Lernziele

  • Epithelgewebe beschreiben

Epithelgewebe bedecken die Außenseite von Organen und Strukturen im Körper und kleiden die Lumen von Organen in einer einzelnen oder mehreren Zellschichten aus. Die Epitheltypen werden nach der Form der vorhandenen Zellen und der Anzahl der Zellschichten klassifiziert. Epithelien, die aus einer einzigen Zellschicht bestehen, werden als bezeichnet einfache Epithelien; Epithelgewebe, das aus mehreren Schichten besteht, heißt geschichtete Epithelien. Tabelle 1 fasst die verschiedenen Arten von Epithelgeweben zusammen.

Tabelle 1. Verschiedene Arten von Epithelgewebe
ZellformBeschreibungStandort
Plattenepithelflache, unregelmäßige runde Formeinfach: Lungenbläschen, Kapillaren

geschichtet: Haut, Mund, Vagina

quaderförmigwürfelförmiger, zentraler KernDrüsen, Nierentubuli
säulenförmighoch, schmal, Kern zur Basis hoch, schmal, Kern entlang der Zelleeinfach: Verdauungstrakt

pseudostratifiziert: Atemwege

übergangsweiserund, einfach, wirken aber geschichtetHarnblase

Plattenepithelepithelien

Plattenepithelien Zellen sind im Allgemeinen rund, flach und haben einen kleinen, zentral gelegenen Kern. Der Zellumriss ist leicht unregelmäßig und die Zellen passen zusammen, um eine Abdeckung oder Auskleidung zu bilden. Wenn die Zellen einschichtig angeordnet sind (einfache Epithelien), erleichtern sie die Diffusion in Gewebe, wie zum Beispiel in den Bereichen des Gasaustauschs in der Lunge und des Austauschs von Nährstoffen und Abfallstoffen an Blutkapillaren.

1a veranschaulicht eine Schicht von Plattenepithelzellen, deren Membranen miteinander verbunden sind, um ein Epithel zu bilden. Abbildung 1b zeigt Plattenepithelzellen, die in geschichteten Schichten angeordnet sind, wo der Körper vor Abrieb und Beschädigung von außen geschützt werden muss. Dies wird als geschichtetes Plattenepithel bezeichnet und kommt in der Haut und in Geweben vor, die Mund und Vagina auskleiden.

Quaderförmige Epithelien

Quaderförmiges Epithel Zellen, in Abbildung 2 gezeigt, sind würfelförmig mit einem einzigen, zentralen Kern. Sie werden am häufigsten in einer einzigen Schicht gefunden, die ein einfaches Epithel in Drüsengeweben im ganzen Körper darstellt, wo sie Drüsenmaterial vorbereiten und absondern. Sie finden sich auch in den Wänden von Tubuli und in den Gängen der Niere und der Leber.

Säulenepithelien

Säulenepithel Zellen sind höher als breit: Sie ähneln einem Säulenstapel in einer Epithelschicht und werden am häufigsten in einer einschichtigen Anordnung gefunden. Die Kerne der säulenförmigen Epithelzellen im Verdauungstrakt scheinen an der Basis der Zellen aufgereiht zu sein, wie in Abbildung 3 dargestellt. Diese Zellen absorbieren Material aus dem Lumen des Verdauungstrakts und bereiten es für den Eintritt in den Körper durch den Kreislauf vor und Lymphsystem.

Säulenepithelzellen, die die Atemwege auskleiden, scheinen geschichtet zu sein. Jede Zelle ist jedoch an der Grundmembran des Gewebes befestigt und daher handelt es sich um einfache Gewebe. Die Kerne sind in der Zellschicht auf verschiedenen Ebenen angeordnet, so dass es aussieht, als ob es mehr als eine Schicht gäbe, wie in Abbildung 4 zu sehen ist. Dies wird als bezeichnet pseudostratifiziert Zylinderepithel. Diese Zellhülle hat Zilien an der apikalen oder freien Oberfläche der Zellen. Die Flimmerhärchen fördern die Bewegung von Schleim und eingeschlossenen Partikeln aus den Atemwegen und tragen dazu bei, das System vor invasiven Mikroorganismen und schädlichem Material zu schützen, das in den Körper eingeatmet wurde. Becherzellen sind in einige Gewebe (wie die Auskleidung der Luftröhre) eingestreut. Die Becherzellen enthalten Schleim, der Reizstoffe einfängt, die im Fall der Luftröhre verhindern, dass diese Reizstoffe in die Lunge gelangen.

Übergangsepithelien

Übergangszeit oder uroepitheliale Zellen treten nur im Harnsystem auf, hauptsächlich in der Blase und im Harnleiter. Diese Zellen sind in einer geschichteten Schicht angeordnet, aber sie haben die Fähigkeit, sich in einer entspannten, leeren Blase übereinander zu stapeln, wie in Abbildung 5 dargestellt. Wenn sich die Harnblase füllt, entfaltet sich die Epithelschicht und dehnt halten Sie das Volumen des eingefüllten Urins. Wenn sich die Blase füllt, dehnt sie sich aus und das Futter wird dünner. Mit anderen Worten, das Gewebe geht von dick zu dünn über.

Übungsfrage

Welche der folgenden Aussagen zu Epithelzelltypen ist falsch?

  1. Einfache säulenförmige Epithelzellen säumen das Lungengewebe.
  2. Einfache quaderförmige Epithelzellen sind an der Blutfilterung in der Niere beteiligt.
  3. Pseudostratifizierte säulenförmige Epithilien treten in einer einzigen Schicht auf, aber die Anordnung der Kerne lässt den Eindruck entstehen, dass mehr als eine Schicht vorhanden ist.
  4. Die Dicke der Übergangsepithelien hängt davon ab, wie voll die Blase ist.

[reveal-answer q=”277616″]Antwort anzeigen[/reveal-answer]
[hidden-answer a=”277616″]Aussage d ist falsch. Das Übergangsepithel selbst ändert seine Dicke nicht: Die Schicht entfaltet sich einfach.[/hidden-answer]


Endothel

Das Endothel ist eine Zellschicht, die die Blutgefäße und Lymphgefäße des Körpers auskleidet. Obwohl Sie wahrscheinlich nicht wissen, dass es existiert, ist Ihr Epithel entscheidend, um Sie am Leben zu erhalten! Es umfasst alle Blut- und Lymphgefäße, einschließlich der Herzkammern und der Glomeruli oder „Filter“ der Nieren.

Endothelzellen sind eine Art von Epithelzellen – „Epithel“ ist neben Bindegewebe, Muskelgewebe und Nervengewebe die vierte Hauptart tierischen Gewebes.

Epithelzellen sind gut darin, selektiv Substanzen abzusondern und zu absorbieren, Substanzen zwischen Zellen zu transportieren und Veränderungen der zellulären Umgebung wahrzunehmen. Diese Eigenschaften machen Endothelzellen zu einer ausgezeichneten Wahl, um Blut- und Lymphgefäße auszukleiden.

Damit Blut und Lymphe richtig funktionieren, müssen weiße Blutkörperchen, Wasser, Nährstoffe und andere Substanzen sorgfältig ausbalanciert und gepflegt werden. Die Zellen des Endothels können Veränderungen der Blut- oder Lymphchemie wahrnehmen und den Körper anweisen, entsprechend zu reagieren.

Die Endothelzellen, die die Blutgefäße auskleiden, spielen eine Rolle, einschließlich der Unterstützung der Nierenfiltration von Abfallprodukten in den Urin, der Freisetzung von Hormonen durch die Drüsen, der Bewegung von Immunzellen und der Straffung oder Erweiterung der Blutgefäße als Reaktion auf Hormone wie Adrenalin.

Hier werden wir diesen wichtigen – und oft unterschätzten – Zelltyp genauer besprechen.


Neue Einblicke in die Mechanismen des epithelial-mesenchymalen Übergangs und die Auswirkungen auf Krebs

Die epithelial-mesenchymale Transition (EMT) ist ein zelluläres Programm, von dem bekannt ist, dass es für die Embryogenese, Wundheilung und maligne Progression entscheidend ist. Während der EMT werden Zell-Zell- und Zell-Extrazelluläre Matrix-Interaktionen umgebaut, was zur Ablösung der Epithelzellen voneinander und der darunter liegenden Basalmembran führt, und ein neues Transkriptionsprogramm wird aktiviert, um das mesenchymale Schicksal zu fördern. Im Zusammenhang mit Neoplasien verleiht EMT Krebszellen ein erhöhtes tumorinitiierendes und metastasierendes Potenzial und eine größere Resistenz gegenüber der Elimination durch verschiedene Therapieschemata. In diesem Aufsatz diskutieren wir aktuelle Erkenntnisse zu den Mechanismen und Rollen der EMT in normalen und neoplastischen Geweben sowie die zellintrinsischen Signale, die die Expression dieses Programms aufrechterhalten. Wir heben auch hervor, wie EMT eine Vielzahl von Zwischenzellzuständen zwischen dem epithelialen und dem mesenchymalen Zustand hervorruft, die als Krebsstammzellen fungieren könnten. Darüber hinaus beschreiben wir die Beiträge der Tumormikroumgebung zur Induktion von EMT und die Auswirkungen von EMT auf die Immunbiologie von Karzinomen.


Epithel: Definition, Eigenschaften, Typen und Funktionen

Der tierische Körper besteht aus einigen elementaren Geweben. Das Gewebe, das eine begrenzende und auskleidende Membran (Epithelmembran) bildet und die freie Oberfläche eines Organs bedeckt, wird als Epithelgewebe oder Epithel bezeichnet.

Eigenschaften von Epithel

Klassifizierung von Epithel

Nach den Funktionen werden die Epithelgewebe hauptsächlich in die folgenden zwei Gruppen eingeteilt:

Jede Gruppe wird wiederum wie folgt unterteilt:

Arten von Epithelgewebe

1. Simple Epithel

Die in einer Schicht angeordneten Epithelzellen werden als einfaches Epithel bezeichnet. Einfaches Epithel ist von den folgenden Typen:

(a) Einfaches Plattenepithel

Es besteht aus einer einzelnen Schicht abgeflachter Zellen unterschiedlicher Form, meist polygonal und unterschiedlicher Größe. Diese Zellen fügen sich an ihren Rändern wie die Fliesen eines Mosaikpflasters zusammen. Der Kern ist im Allgemeinen abgeflacht, kann aber kugelförmig sein.

Diese Art von Gewebe bildet die Auskleidung der Alveolen der Lunge, der Bowman-Kapsel, der Henle-Schleife des Nephrons, der inneren Auskleidung des Herzens (Endokard) und der Blutgefäße (Endothel).

Funktionen

  • Es bildet die äußere Oberfläche des Körpers und dient dem Schutz des Organismus.
  • Es ermöglicht den einfachen Durchgang von Gasen durch Diffusion und von Flüssigkeiten durch Filtrations- bzw. Dialyseverfahren.

(b) Einfaches quaderförmiges Epithel

  • Es besteht aus einer einzelnen Schicht von quaderförmigen Zellen mit gleichen Abmessungen auf jeder Seite. Die Zellen haften mit ihren Seitenflächen aneinander. Der Kern ist kugelförmig. Auf der freien Oberfläche erscheint dieses Epithel als Mosaik aus kleinen, meist sechseckigen Polygonen.
  • Quaderförmiges Epithel ist im Keimepithel des Eierstocks, auf den Schilddrüsenfollikeln, in den Ausführungsgängen vieler Drüsen, in kleinen terminalen Bronchiolen und proximalen gewundenen Tubuli von Nephronen vorhanden.

Abbildung: Epithel: Bildnachweis-wikipedia-org

Funktionen

  • Es wirkt an einigen Stellen des Körpers als Schutzschicht.
  • Teilweise hilft es bei der Sekretion und Lagerung.
  • Es bildet Keimepithel (Eierstock).

(c) Einfaches Säulenepithel

Es besteht aus einer einzelnen Schicht von hohen (zylindrischen) Zellen, die sich auf der Basalmembran befinden. Die Höhe der Zelle ist größer als die Breite. Der Kern ist länglich oder oval geformt und liegt näher an der Basis. Die freien Oberflächen einiger säulenförmiger Zellen sind vertikal gestreift. Diese Streifen sehen aus wie ein Pinselrand und werden als Mikrovilli bezeichnet. Die freien Flächen der Zellen erscheinen als kleine Polygone. An einigen Stellen (Dickdarm) werden die Säulenzellen zu flaschenförmigen Schleimabsonderungszellen, sogenannten Becherzellen, modifiziert.

Es findet sich in der Schleimschicht des Magen-Darm-Trakts, der Schleimhaut der Gallenblase, dem größten Teil der männlichen Harnröhre, dem Samenleiter und dem Ductus postrate, dem großen Ductus der Speicheldrüse.

Funktionen

(d) Einfaches Flimmerepithel

Die Zellen des Epithels sind im Allgemeinen säulenförmig, können aber manchmal quaderförmig sein. Die freie Oberfläche hat 20-30 wimpernartige (haarähnliche) Fortsätze. Sie werden als Zilien bezeichnet. Der Rand der Zelle enthält eine Menge Partikel, die als Basalpartikel bekannt sind. Von jedem basalen Partikel ragt ein Cilien aus der freien Oberfläche und Längsfäden, die als Wurzelfäden bezeichnet werden. Es durchdringt die Zellsubstanz und konvergiert zu einem Punkt nahe dem fixierten Ende.

Es wird in den Atemwegen, der Gebärmutter und den Eileitern, den Ventrikeln des Gehirns und dem zentralen Kanal des Rückenmarks, den efferenten Tubuli des Hodens verteilt.

Funktionen

Die Hauptfunktion der Zilien besteht darin, sich dauerhaft zu bewegen, solange die Zelle ausgekleidet ist. Durch diese Bewegung behält das Flimmerepithel die folgenden Funktionen bei:

  • Schutz: Im Eileiter transportiert es die Eizelle zur Gebärmutter.
  • Verkehr: Die Zirkulation von Liquor cerebrospinalis in den Ventrikeln des Gehirns und dem zentralen Kanal des Rückenmarks erfolgt mit Hilfe von Flimmerepithel.

2. Zusammengesetztes Epithel

Die Epithelzellen, die in zwei oder mehr Schichten auf der Basalmembran angeordnet sind, werden als zusammengesetztes Epithel bezeichnet. Die innerste Zellschicht kommt mit der Basalmembran in Kontakt. Das zusammengesetzte Epithel besteht aus den folgenden Typen:

(a) Übergangsepithel

Dies sollte ursprünglich einen Übergang darstellen, d. h. zwischen dem geschichteten unverhornten Plattenepithel und dem geschichteten Zylinderepithel. Es enthält drei oder vier Zellschichten. Die Zellen der oberflächlichsten Schicht sind große vierseitige abgeflachte Zellen. Sie haben eine konvexe freie Oberfläche rund um die Vertiefung an ihren Unterseiten, um auf die abgerundeten Enden der zweiten Schicht zu passen. Die Zellen der zweiten Schicht sind birnenförmig und werden als pyriforme Zellen bezeichnet. Die nächsten ein oder zwei Schichten bestehen aus kleinen polyedrischen Zellen, die zwischen den spitzen Enden der pyriformen Zellen vorhanden sind.

Dieses Epithel kommt im Becken der Niere, in den Harnleitern, der Harnblase und im oberen Teil der Harnröhre vor.

Funktionen

  • Es wirkt als Schutzgewebe und verhindert die Rückresorption von ausgeschiedenem Material (Urin) in den Körper.

(b) geschichtetes Plattenepithel

Es besteht aus mehreren Schichten von Zellen, die unterschiedliche Formen haben. Die oberflächlichere Schicht besteht aus abgeflachten schuppenartigen Zellen. Die tiefere Schicht der Zellen variiert von quaderförmig bis säulenförmig. Die an die Basalmembran angrenzenden Zellen zeigen erhebliche Unregelmäßigkeiten. Je nach Art der freien Oberfläche gibt es zwei Arten von geschichtetem Plattenepithel:

(i) geschichtetes verhorntes Plattenepithel: Wenn die oberflächliche Zellschicht des geschichteten Plattenepithelgewebes trocken ist und sich aufgrund der Ablagerung von Keratin in eine zähe, widerstandsfähige, tothornige Natur verwandelt, wird das als geschichtetes Plattenepithel verhorntes Epithel bezeichnet.

Es wird in Haut, Haaren, Nägeln, Hörnern, Zahnschmelz usw.

Funktionen

Durch das Vorhandensein von Keratin erfüllt es folgende Funktionen: Es ist widerstandsfähig gegen Reibung Es ist relativ unempfindlich gegen Bakterienbefall Es wirkt wasserdicht Es verhindert das Austrocknen der darunter liegenden Zellen.

(ii) geschichtetes nicht verhorntes Epithel

Die oberflächlichen schuppenartigen Zellen sind feucht und nicht keratinisiert und werden daher als nicht verhorntes Epithel bezeichnet.

Es wird in der Vagina, der weiblichen Harnröhre, der Speiseröhre, der Epiglottis, der Hornhaut, einem Teil der Bindehaut usw. verteilt.

Funktionen

(c) Stratifiziertes kubisches Epithel:

Es besteht aus zwei oder mehr Schichten kubischer Zellen. Die oberflächlichen Schichten sind kleiner kubisch als die der basalen Schichten. Es kommt nur im Schweißdrüsengang vor.

Funktionen

(d) geschichtetes Säulenepithel

Es besteht aus mehreren Zellschichten. Die tiefere Schicht besteht aus kleinen unregelmäßig polygonalen oder spindelförmigen Zellen. Nur die Zellen der oberflächlichen Schicht sind vom hochsäulenförmigen Typ.

Es wird nur in der männlichen Harnröhre, in einigen Ausführungsgängen, einigen Teilen des Rachens, der Epiglottis und der Analschleimhaut gefunden.

Funktionen

(d) geschichtetes säulenförmiges Flimmerepithel

Die Zellen sind wie beim vorhergehenden Typ angeordnet. Die freien Oberflächen oberflächlicher Säulenzellen sind mit Zilien versehen. Es kommt nur in der oberen Oberfläche des weichen Gaumens, in einigen Teilen des Kehlkopfes usw. vor.

Funktionen

Drüsenepithel

Die Massen von sekretorischen Epithelzellen, die in den verschiedenen Drüsen des Körpers vorhanden sind, werden zusammenfassend als Drüsenepithel bezeichnet. Während der Embryonalentwicklung des Fötus entwickelt sich die sekretorische Zelle aus dem zerfallenen quader- oder säulenförmigen Epithel. Das Drüsenepithel ist von den folgenden Typen:

1. Basierend auf der Anzahl der Zellen in den Drüsen, Drüsen werden in zwei Hauptgruppen unterteilt, einzellige Drüsen und mehrzellige Drüsen.

Einzellige Drüsen: Bei Säugetieren ist die einzige einzellige Drüse die Schleim- oder Becherzelle, die Muzin absondert. Es wird gefunden, dass diese Becherzellen zwischen den säulenförmigen Epithelzellen vieler Schleimhäute verstreut bleiben.

Mehrzellige Drüsen: Die aus vielen Zellen bestehenden Drüsen werden als vielzellige Drüsen bezeichnet. Das Sekret dieser Drüsen gelangt entweder direkt oder durch Ausführungsgänge an die freie Oberfläche.

Abbildung: Darstellung verschiedener Drüsenarten und ihrer Entwicklung. Bildnachweis-Universität Vigo

2. Je nach Sekretionsart Drüsen kann in exokrine und endokrine Typen unterteilt werden. Die exokrinen Drüsen sind auch als Gangdrüsen bekannt, die Materialien in Gänge absondern, die zu einem bestimmten Kompartiment oder einer bestimmten Oberfläche wie dem Lumen des Magen-Darm-Trakts oder der Hautoberfläche führen. Die endokrine Drüse oder duktlose Drüse hat keine Gänge und sondert Material in den Blutstrom ab, genauer gesagt in den extrazellulären Raum um die Drüsenzelle herum, aus dem das Sekret in Kapillaren diffundiert.

3. Nach der Struktur von Kanälen und Alveolen, können exokrine vielzellige Drüsen einfach oder zusammengesetzt sein, je nachdem, ob die Gänge, die das Sekret an die Oberfläche transportieren, verzweigt oder unverzweigt sind.

(a) Einfache exokrine Drüse

Sie bestehen aus Sekretzellen, die direkt oder durch einen unverzweigten Gang mit dem Oberflächenepithel verbunden sind. Die einfachen Drüsen des Menschen sind von den folgenden Typen:

  • Einfache röhrenförmige Drüse: Der terminale Teil ist gerade wie Darmdrüsen.
  • Einfache gewickelte röhrenförmige Drüse: Der Endabschnitt ist ein langer, gewundener Tubulus, der in einen langen Ausführungsgang wie die Schweißdrüse übergeht.
  • Einfache verzweigte röhrenförmige Drüsen: Die Tubuli des Endteils sind gabelförmig in zwei oder mehr Äste geschlitzt, die sich manchmal in der Nähe von Enden wie Magen-, Uterus-, Brunner-Drüsen des Dünndarms usw.
  • Einfache verzweigte azinöse oder sackförmige Drüse: Wenn der Endabschnitt die Form eines kugelförmigen oder verlängerten Sacks hat, wird die Drüse als azinös oder alveolär bezeichnet. Wenn nur eine Azinus mit einem Ausführungsgang vorhanden ist, handelt es sich um eine einfache Azinusdrüse wie die Schleimdrüse der Froschhaut, die jedoch bei Säugetieren nicht vorkommt. Wenn mehrere Azini entlang eines Ganges angeordnet sind, bildet er eine einzige verzweigte Azinusdrüse wie die Talgdrüsen der Haut.

(b) Zusammengesetzte exokrine Drüsen

Eine zusammengesetzte Drüse besteht aus vielen Lappen. Jeder Lappen besteht aus vielen Läppchen, die Drüseneinheiten enthalten. Zusammengesetzte Drüsen sind von den folgenden zwei Arten:

  • Zusammengesetzte tubuläre Drüse: Die Endstücke der kleinsten Läppchen sind mehr oder weniger gewunden und meist verzweigte Tubuli wie Drüsen der Mundhöhle, einige Drüsen des Magens, Brunner-Drüse des Darms usw.
  • Zusammengesetzte azinöse oder alveoläre Drüse: Die Endabschnitte sollen die Form von ovalen oder kugelförmigen Säcken haben, z.B. die meisten Schichten der exokrinen Drüsen wie Drüsen der Mundhöhle und der Atemwege und der Bauchspeicheldrüse.

Abbildung: Arten von exokrinen Drüsen- Exokrine Drüsen werden nach ihrer Struktur klassifiziert. Bildnachweis-Openstax.org

4. Je nach Art der Sekretion zusammengesetzte exokrine Drüsen werden gelegentlich auch in muköse, seröse oder gemischte Drüsen unterteilt.

5. Nach dem Mannr in denen ihre Sekretionsprodukte abgegeben werden, können die Drüsen in drei Arten unterteilt werden:


Diskussion

Wir untersuchten systematisch die durch Mikrobiota induzierten Transkriptionsreaktionen in spezifischen Subpopulationen von Darmepithelzellen mithilfe umfassender Microarray-Analysen von LCM-geernteten Ileum- und Dickdarmspitzen- und Kryptenfraktionen von GF- und CR-Mäusen sowie während des Kolonisationsverlaufs. Diese Analyse ergab, dass etwa 10 % des Transkriptoms des Wirts mikrobiell reguliert waren und dass die transkriptionelle Reaktion des Epithels auf die Mikrobiota im Dickdarm schneller war als im Ileum. Die wichtigsten Genfunktionen, die von der Mikrobiota beeinflusst wurden, waren die Immunität des Wirts, die Zellproliferation und der Stoffwechsel. Der mikrobielle Einfluss auf die epitheliale Genexpression war jedoch auch hochgradig ortsspezifisch, da sich die mikrobiotainduzierten Transkriptionsreaktionen des Wirts nicht nur zwischen Ileum- und Dickdarmproben, sondern auch zwischen Spitzen- und Kryptenfraktionen unterschieden. Wir bestätigten zum Beispiel, dass die Darmmikrobiota die Zellproliferation in Krypten des Ileums und des Dickdarms sowie die Glutathion-S-Transferase-Aktivität im Dickdarmspitzenepithel förderte. Die Mikrobiota schien verschiedene Netzwerke von Transkriptionsregulatoren zu verwenden, um die beobachteten spezifischen Veränderungen in den epithelialen Transkriptomprofilen hervorzurufen. Um eine weitere Entschlüsselung der Mikrobiota-Epithel-Interaktionen im Darm durch die Forschungsgemeinschaft zu ermöglichen, haben wir mit den hier vorgestellten Daten eine Online-Datenbank [37] erstellt, die einen einfachen Zugriff auf unseren hier vorgestellten Datensatz ermöglicht.

Die meisten mikrobiell induzierten Transkriptionsänderungen sind auf Epithelzellen beschränkt

In einer früheren Studie haben wir die Transkriptionsprofile in Duodenum, Jejunum, Ileum und Colon zwischen GF- und CR-Mäusen verglichen [15]. Wenige andere neuere Studien untersuchten auch systematisch die instruktive Kapazität der Darmmikrobiota auf das Wirtstranskriptom während eines nicht erkrankten Zustands. El Aidy und Kollegen untersuchten die Interaktion zwischen der Mikrobiota und dem Darmgewebe des Wirts während der Besiedlung von keimfreien Mäusen in Jejunum, Ileum und Dickdarm [11,13,14]. Darüber hinaus analysierten einige neuere Studien einen mikrobiellen Einfluss auf isoliertes, aber unfraktioniertes Epithel [38-40]. In unserer aktuellen Studie haben wir diese früheren Erkenntnisse erweitert, indem wir LCM-geerntete Epithelfraktionen anstelle von ganzen Gewebeproben oder unfraktioniertem Epithel verwendet haben, um so die Analyse der Wechselwirkungen zwischen der Darmmikrobiota und bestimmten Epithelfraktionen zu ermöglichen. Der Wert unseres experimentellen Ansatzes wird durch die Tatsache demonstriert, dass viele Befunde zu mikrobiell regulierten Genen oder Prozessen, die in intakten Geweben oder sogar in unfraktioniertem Epithel aus früheren Studien beobachtet wurden, nicht universell sind, sondern auf bestimmte Epithelfraktionen beschränkt sind. Donohue und Kollegen [38] zeigten beispielsweise, dass die Mikrobiota den Energiestoffwechsel der Kolonozyten verändert, indem sie Butyrat als Energiesubstrat bereitstellt und so die an der ß-Oxidation beteiligten Gene hochreguliert (Hochschulen, Hadha) oder der Tricarbonsäurezyklus (Aco2, Mdh2). Wir fanden jedoch, dass die Veränderungen in der Expression dieser Gene auf IECs des Dickdarmspitzenepithels beschränkt waren. Pott und Kollegen [39] zeigten, dass die Mikrobiota die Expression von moduliert Tlr4 im Dünndarmepithel. Unsere Daten zeigen, dass dieser Effekt auf die Ileumspitze beschränkt ist. Camp und Kollegen [40] zeigten ähnliche epitheliale Reaktionen im Ileum und Dickdarm gegenüber der Mikrobiota. Wir fanden jedoch, dass viele der mikrobiell induzierten funktionellen Veränderungen ortsspezifisch sind: Immunantworten im Spitzenepithel von Ileum und Kolon, Regulierung der Zellproliferation in den Kryptenfraktionen von Ileum und Kolon, während der Fettstoffwechsel und der Glutathionstoffwechsel spezifisch waren für Ileum- und Dickdarmspitzenfraktionen. In einer kürzlich durchgeführten Studie berichteten Kim und Kollegen [41] über Transkriptionsprofile für Lgr5-positive Stammzellen, IEC-Vorläufer der sekretorischen und Enterozyten-Linie und reife Enterozyten. Um zu untersuchen, ob die hier berichteten Mikrobiota-induzierten Transkriptionsänderungen teilweise auf Veränderungen in der Häufigkeit oder Aktivität bestimmter IEC-Typen zurückzuführen sind, wollten wir diese beiden epithelialen Transkriptom-Datensätze vergleichen. Leider waren diese Vergleiche aufgrund von Störfaktoren zwischen den beiden Datensätzen, beispielsweise der Verwendung unterschiedlicher Microarray-Technologien und der Normalisierung der Daten, technisch unangemessen.

In Übereinstimmung mit den Daten aus früheren Berichten fanden wir, dass die Darmmikrobiota weitreichende Auswirkungen auf die Genexpression des Wirts hat und hauptsächlich Gene mit Immunfunktionen im Ileum und Gene mit Stoffwechselfunktionen im Dickdarm induziert. Tatsächlich sind die meisten Gene zum Beispiel Cxcl5, Cxcl9 oder Sprr1a, die bei der Anreicherung der Schleimhäute wirken, zeigten ein ähnliches Expressionsmuster wie in unserer vorherigen Studie [15]. Dies könnte daher darauf hinweisen, dass viele der durch Mikrobiota induzierten Transkriptionsänderungen in Epithelzellen der Darmschleimhaut basieren. Im Gegensatz zu den früheren Berichten haben wir jedoch keine Veränderungen in mehreren Immungenen festgestellt, die zuvor mikrobiell reguliert wurden. Wir fanden zum Beispiel keine Erhöhung und sogar keine nachweisbaren Werte der regulatorischen T-Zell-Marker T-Wette und Foxp3 oder das Th17-Gen Cxcl-17 während der Konventionalisierung, wie bereits früher berichtet wurde [14,42]. Diese Unterschiede sind höchstwahrscheinlich auf unser experimentelles Design mit LCM zurückzuführen, das die Analyse der Transkriptionsreaktionen isolierter Epithelfraktionen ermöglichte und daher keine regulatorischen T-Zellen oder Th17-Lymphozyten enthielt, was zeigt, dass viele der mikrobiell induzierten Immunreaktionen in Studien mit ganzen Geweben nachgewiesen wurden Dies könnte auf das Vorhandensein von Immunzellen zurückzuführen sein. Somit ermöglichte die Beschränkung der Untersuchung der mikrobiell induzierten Expression auf Epithelzellen, wie wir sie hier durchgeführt haben, die Abgrenzung nur zu diesem Zelltyp. Dieses experimentelle Design stellt jedoch auch eine potenzielle Einschränkung dar, da mögliche interaktive oder indirekte Reaktionen – beispielsweise zusammen mit oder über sensorische Immunzellen – aufgrund seines epithelialen Fokus in dieser Analyse ausgelassen wurden. Wir können daher nicht ausschließen, dass einige Gene indirekt durch die Darmmikrobiota durch ihre Interaktionen mit Immunzellen reguliert werden. Darüber hinaus erlauben uns unsere Analysen nicht zu identifizieren, welche Epithelzellen auf die Darmmikrobiota reagieren. Dies erfordert weitere Experimente mit Einzelzellanalysen.

Epithelzellen an verschiedenen Orten reagieren unterschiedlich auf die Mikrobiota

Die Verwendung von LCM ermöglichte eine detaillierte Analyse der Wirt-Mikroben-Interaktionen in spezifischen Subpopulationen von Darmepithelzellen und zeigte, dass die Mehrheit der mikrobiell regulierten Gene (1.941 von 2.256) spezifisch für eine der vier Epithelfraktionen (Ileumkrypte, Ileum, Tip .) waren , Dickdarmkrypta und Dickdarmspitze). Zum Beispiel haben wir das Gen gefunden Angptl4, das am Fettstoffwechsel beteiligt ist und bereits früher als mikrobiell reguliert beschrieben wurde [43], von Bakterien spezifisch im Ileumspitzenepithel (P < 0,001). Auch die mikrobiell regulierten Gene Fgf15 und Sprr1a [15,44] wurden nur im Ileum- bzw. Colon-Tip-Epithel moduliert.

Da die Darmmikrobiota nur einen geringen Einfluss auf die IEC-Zusammensetzung hatte, wie durch veröffentlichte Daten belegt [14,45], scheint der beobachtete ortsspezifische mikrobielle Einfluss auf die epitheliale Genexpression hauptsächlich durch die direkte transkriptionale Reprogrammierung in den Epithelfraktionen verursacht zu werden. Es gibt mehrere Faktoren, die für die starke Standortspezifität verantwortlich sein könnten. Erstens enthalten die Spitzen- und Kryptenfraktionen unterschiedliche Typen von Epithelzellen (Enterozyten und Becherzellen in der Spitze versus Stamm- und Panethzellen in der Krypta) mit unterschiedlichen Zellfunktionen. Zweitens unterscheidet sich die mikrobielle Zusammensetzung sowohl in der proximal-distalen als auch in der Gewebelumenachse [4]. Somit unterscheiden sich von Mikrobiota abgeleitete Signalisierungsstimuli wahrscheinlich von Ileum zu Colon und zwischen Tip und Krypta im gleichen Darmsegment und könnten dadurch unterschiedliche Signalisierungsereignisse induzieren, die zu alternativen Transkriptionsreaktionen im Wirtsepithel führen. In Übereinstimmung mit dieser Hypothese identifizierten wir durch Screening auf angereicherte Transkriptionsregulatoren unter den mikrobiell ansprechenden Genen regulatorische Faktoren, die spezifisch in einer einzelnen Epithelfraktion angereichert und mit den wichtigsten GO-Funktionen (z Gene Schweinchen oder Mif im Epithel der Ileumspitze. Dies wird weiter durch unsere Beobachtung gestützt, dass wir bei der Clusterung aller mikrobiell regulierten Gene nach ihren Expressionsänderungen während der Kolonisation unterschiedliche Gene und regulatorische Faktoren in jedem der vier Gencluster einer einzelnen Epithelfraktion identifiziert haben (zum Beispiel Cluster 1 bis 4 der Ileumspitze), sondern auch innerhalb des gleichen Clusters verschiedener Epithelfraktionen (z. Dies unterstreicht daher die spezifischen regulatorischen Netzwerke der Darmmikrobiota, um die epitheliale Genexpression und -funktion des Wirts entsprechend den Anforderungen in dieser speziellen Nische zu verändern. Es ist jedoch wichtig anzumerken, dass viele der veröffentlichten Datenbanken, die wir zur Vorhersage von Transkriptionsregulatoren verwendet haben, nicht aus dem Darm von Mäusen stammen und daher der funktionelle Nachweis der vorhergesagten transkriptionalen regulatorischen Interaktionen im Darm noch nicht erbracht werden muss.

Mikrobielle Auswirkung auf die epitheliale Reprogrammierung

Es wird vermutet, dass die Darmmikrobiota das epigenetische Programm des Wirts beeinflusst [46-49]. Bakteriell produziertes Folat ist der essentielle Methylgruppendonator bei der Histonmethylierung und führt dadurch zu einer Hemmung der Transkription [49]. Im Gegensatz dazu sind die mikrobiell produzierten kurzkettigen Fettsäuren Butyrat und Propionat potente Histondeacetylase (HDAC)-Inhibitoren und erhöhen dadurch die Transkriptionsaktivität [47]. Kürzlich wurde gezeigt, dass epitheliales HDAC3 für die Darmhomöostase entscheidend ist, indem mikrobiell abgeleitete Signale richtig integriert werden [46]. Viele der GO-Funktionen, die in unserer Analyse angereichert wurden, einschließlich Lipidstoffwechsel, Glutathionstoffwechsel, Antigenpräsentation oder Immunantwort, wurden auch in IECs, die aus HDAC3-Knockout isoliert wurden, im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen angereichert [46]. Darüber hinaus waren viele der Transkriptionsregulatoren, die wir unter den mikrobiell regulierten Genen angereichert fanden, Methylierungen und Acetylierungen von Histonen, einschließlich des prototypischen HDAC3-Ziels H3k9ac. Somit könnten viele der mikrobiell ansprechenden Gene epigenetisch reguliert werden, möglicherweise über kurzkettige Fettsäuren-reprimierte HDACs oder eine Folat-induzierte Zunahme der DNA-Methylierung.

Das Kolonepithel scheint schneller auf mikrobielle Reize zu reagieren als das Ileum

Basierend auf diesen Assoziationen zwischen der Darmmikrobiota und der Epigenetik des Wirts haben wir untersucht, ob die Darmmikrobiota die epitheliale Reprogrammierung beeinflussen kann. Daher analysierten wir die Kinetik der epithelialen Reaktion auf die mikrobielle Besiedlung und erwarteten eine verzögerte statt sofortige Reaktion in der Spitze im Vergleich zu den Kryptenfraktionen, da alle Epithelzellen aus den Krypten stammen. Im Gegensatz zu unserer Hypothese stellten wir keine verzögerten Reaktionen in den Spitzen im Vergleich zu Krypten fest, aber wir fanden, dass das Kolonepithel im Durchschnitt schneller zu reagieren schien als das Ileumepithel. Die schnellere Reaktion in der Kolon- gegenüber der Ileumspitzenfraktion könnte durch einen kürzeren Abstand zwischen den proliferativen Stammzellen in der Krypta und den differenzierten Zellen in der Spitze erklärt werden, was zu einer schnelleren Epithelumsatzzeit führt: 1 bis 2 Tage gegenüber 3 bis 5 Tagen im Dickdarm versus Ileum [50,51]. Dies würde jedoch nicht erklären, warum die Krypten im Dickdarm auch schneller auf die mikrobielle Besiedlung reagierten als die Krypten des Ileums. Dies ist besonders interessant, da der Dickdarm aufgrund einer dickeren und durchgehenden Schleimschicht besser vor Bakterienkontakt geschützt ist als das Ileum [52]. Andererseits beherbergt der Dickdarm die höchste Bakteriendichte und daher potenziell mehr Signale, um schnellere Transkriptionsreaktionen zu induzieren [8]. Eine andere mögliche Erklärung für die schnellere Reaktion im Dickdarm könnte darin bestehen, dass die zur Kolonisation der Mäuse verwendete Mikrobiota aus dem Dickdarm von Spendermäusen geerntet wurde und somit die kolonisierende Mikrobiota möglicherweise besser an die Kolonumgebung angepasst ist. Darüber hinaus können neben der direkten Transkriptionskontrolle auch andere Prozesse wie mRNA-Stabilität oder IEC-Umsatz und -Differenzierung zu den Gesamttranskriptniveaus beitragen.


Hintergrund

Krebse entwickeln sich in einer komplexen Mutationslandschaft. Die Interaktion genetisch abnormaler Krebszellen mit normalen Stromazellen kann die lokale Mikroumgebung verändern, um das Fortschreiten der Krankheit bei einigen Tumorarten zu fördern. Genetische Modelle der Tumorentstehung bieten die Möglichkeit zu untersuchen, wie Kombinationen von Krebstreibermutationen Tumoren unterschiedliche Eigenschaften verleihen. Vorherige Drosophila Modelle von EGFR-getriebenem Krebs haben sich auf epitheliale Neoplasien konzentriert.

Ergebnisse

Hier berichten wir a Drosophila genetisches Modell der EGFR-getriebenen Tumorentstehung, bei dem die neoplastische Transformation von der Interaktion zwischen Epithel- und Mesenchymzellen abhängt. Wir liefern Beweise dafür, dass das sekretierte Proteoglykan Perlecan als kontextabhängiges Onkogen wirken kann, das mit EGFR kooperiert, um die Tumorentstehung zu fördern. Die Koexpression von Perlecan in den EGFR-exprimierenden Epithelzellen potenziert endogene Wg/Wnt- und Dpp/BMP-Signale von den Epithelzellen, um die Expansion eines mesenchymalen Kompartiments zu unterstützen. Im epithelialen Kompartiment ist Wg-Aktivität erforderlich, während im mesenchymalen Kompartiment Dpp-Aktivität erforderlich ist. Dieses genetisch normale mesenchymale Kompartiment wird benötigt, um das Wachstum und die neoplastische Transformation der genetisch veränderten Epithelpopulation zu unterstützen.

Schlussfolgerungen

Wir berichten über ein genetisches Modell der Tumorbildung, das vom Crosstalk zwischen einer genetisch modifizierten Epithelzellpopulation und normalen mesenchymalen Wirtszellen abhängt. Die Tumorgenese in diesem Modell übernimmt einen Regulationsmechanismus, der normalerweise an der Kontrolle des Wachstums der Imaginalscheibe während der Entwicklung beteiligt ist.


Spezialisierte Epithelzellen

Einige Epithelzellen sind spezialisiert dienen verschiedene Funktionen in Ihrem Körper. Mikrovilli sind fingerartige Vorsprünge, die bei der Absorption helfen. Sie finden sie im Darm. Cilien sind Projektionen, die Dinge bewegen und fegen können. Obwohl die Zilien ein wenig wie Mikrovilli aussehen, sind sie länger und dicker.

Sie können Zilien in der Lunge finden, wenn sie Staub und andere Partikel durch rhythmische Aktionen bewegen. Mikrotubuli Zilien ausmachen. Wenn die Flimmerhärchen schlagen, können sie Schleim oder andere Stoffe mitbewegen. Mikrovilli haben handelnd Filamente.

Kelch Zellen sind eine spezielle Art von Epithelzellen, die Dinge absondern. Sie sezernieren oft Schleim in Drüsen. Sie finden sie im Darm und in den Atemwegen. Ihr Schleim kann die Membranen schützen. Darüber hinaus können sie antimikrobielle Proteine, Zytokine und andere Substanzen herstellen, die Sie gesund halten und zum Immunsystem beitragen.


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Epithelgewebe

Epithelgewebe Definition
Epithelgewebes sind dünne Gewebe, die alle exponierten Oberflächen des Körpers bedecken.

Epithelgewebe und Haut
Die Eigenschaften und Funktionen von Epithelgewebe
Hautfunktionen und Gewebe.

Epithelgewebe[bearbeiten]
Hauptartikel: Epithel
Die Epithelgewebes werden von Zellen gebildet, die die Organoberflächen wie die Hautoberfläche, die Atemwege, den Fortpflanzungstrakt und die innere Auskleidung des Verdauungstrakts bedecken.

is named based on the shape of the individual cells: squamous (flat), cuboidal (cube shaped) and columnar (tall, like a column) and named based based on the number of layers of cells: simple (single layer) and stratified (multiple layers).

s are formed by cells that cover the organ surfaces such as the surface of skin, the airways, the reproductive tract, and the inner lining of the digestive tract.

s cover the outside of organs and structures in the body and line the lumens of organs in a single layer or multiple layers of cells. Die Epitheltypen werden nach der Form der vorhandenen Zellen und der Anzahl der Zellschichten klassifiziert.

Cells in animals that are closely packed in either single or multiple layers, and which cover both internal and external surfaces of the animal body. Also referred to as epithelium. PICTURE
epoch Subdivision of a geological period.

s are animal tissues and form sheets covering surfaces. Two tissues that you need to know about are squamous and ciliated epithelia. Both are one cell thick and so are called simple epithelia.

(ep-eh-theel-ee-ul) [Gk. epi, on or over + thele, nipple]
Sheets of tightly packed cells that line organs and body cavities.
epitope .

in a region where it was absent.
epoch A portion of a geological period.

The cellular covering of internal and external surfaces of the body consists of cells joined by small amounts of cementing substances. Epithelium is classified into types based on the number of layers deep and the shape of the superficial cells.

s are the linings and covering of surfaces with one side toward the inner (gut) or outer environment (skin) and the other side attached to cells below. For example, epithelium forms the skin, the lining of the digestive tract, glands and the lining of blood vessels.

. It is supported by a layer of connective tissue.

s (epithelium) - cells tightly bound together into sheets
endocrine cell - specialized animal cell that secretes a hormone into the blood usually part of a gland, such as the thyroid or pituitary gland .

A malignant tumor derived from

, which forms the skin and outer cell layers of internal organs. Katalysator. A substance that promotes a chemical reaction by lowering the activation energy of a chemical reaction, but which itself remains unaltered at the end of the reaction.

The four major types of animal tissues are (1)

, (2) muscular tissue, (3) connective tissue, and (4) nervous tissue. The nervous tissue is made up of nerve cells (or neurons) and their associate cells such as neuroglia cells.

The extracellular matrix is the product principally of connective tissue , one of the four fundamental tissue types, but may also be produced by other cell types, including those in

encasing a visceral organ. (wiktionary.org) 3.

s, cell renewal takes place in the basal part of the epithelium and as new cells are generated, older cells loose contact with the basal membrane and are pushed towards the edge to the epithelium.

Tissues are classified into four main categories:

covers the outside of the body and lines organs and cavities within the body.

In animals the four basic kinds of tissues are

S. Those are the things that cover. It's like the outer layers of your skin or the lining of your internal organs like inside my cheek, that's derived from epithilial tissue.

As these organisms develop, what seems to be plain-vanilla "stem cells" diversify into four broad biological categories: nervous tissues, connective tissues, muscle tissues, and

s (which line the organs and blood vessels).

PRKCH (protein kinase C, eta) - is a calcium-independent and phospholipids-dependent protein kinase. It is mostly expressed in

s and has been shown to activate the protein kinase cascade that targets CCAAT/enhancer-binding protein alpha (CEBPA), .

Connective Tissue (CT) binds to and supports body parts
Muscle Tissue protects joints, produces movement and heat
Nervous Tissue responds to stimuli and transmits impulses from one body part to another

covers body surfaces and lines body cavities
Skin is an organ .

(al-vee-oh-lus) [L. dim. of alveus, cavity, hollow]
(1) One of the deadend, multilobed air sacs that constitute the gas exchange surface of the lungs. (2) One of the milk-secreting sacs of

These daughter cells are at first smaller than the original mother cell but they grow, and the process may be repeated in them, so that multiplication may take place rapidly. Indirect division or karyokinesis (karyomitosis) has been observed in all the tissues"generative cells,


Übergangsepithelien

Transitional or uroepithelial cells appear only in the urinary system, primarily in the bladder and ureter. These cells are arranged in a stratified layer, but they have the capability of appearing to pile up on top of each other in a relaxed, empty bladder, as illustrated in Figure 5. As the urinary bladder fills, the epithelial layer unfolds and expands to hold the volume of urine introduced into it. Wenn sich die Blase füllt, dehnt sie sich aus und das Futter wird dünner. Mit anderen Worten, das Gewebe geht von dick zu dünn über.

Figure 5. Transitional epithelia of the urinary bladder undergo changes in thickness depending on how full the bladder is.

Übungsfrage

Welche der folgenden Aussagen zu Epithelzelltypen ist falsch?


Schau das Video: Histologie Oberflächenepithelien (Oktober 2022).