Mô liên kết

Mä liãn kãút - Mä phäi MÔ LIÊN KẾT Mục tiêu học tập 1. Trình bày được cấu trúc và chức năng mô liên kết. 2. Phân loại được mô liên kết. 3. Mô tả được cấu trúc các sợi liên kết và các tế bào liên kết. Mô liên kết là tập hợp những tế bào có nguồn gốc trung bì, giữ chức năng bảo vệ, nâng đỡ làm sườn cấu tạo cho cơ thể và cơ quan. Mô liên kết hiện diện ở khắp các cơ quan, giúp cơ thể thể hiện tính thống nhất về cấu tạo và chức năng. Cấu tạo của mô liên kết gồm 3 thành phần chính: 1. Chất căn bản. 2. Những phân tử sợi. 3. Những tế bào liên kết. * Phân loại: căn cứ vào tính chất của chất căn bản, người ta chia mô liên kết ra làm 3 loại: 1. Mô liên kết chính thức. 2. Mô sụn. 3. Mô xương. MÔ LIÊN KẾT CHÍNH THỨC I. CHẤT CĂN BẢN Chất căn bản mô liên kết chính thức là một chất vô định hình, đồng nhất, trong suốt, làm nền cho tế bào với các phân tử sợi, có tính nhờn với hàm lượng nước và chất điện giải tương đương với máu, được hình thành bởi 2 loại protein chính: glycoaminoglycans và glycoprotein cấu trúc. 1.Glycosaminoglycans Là những chuỗi Polysaccharide được tạo với sự đa trùng hợp của những đơn vị disaccharide gắn với acid uronic và nhóm hexosamine, những nhóm đa đường này thường gắn với protein bởi những nối đồng hoá trị (covalent) để tạo những phân tử proteoglycan, các protein hoà tan này thường là dermatan sulfate, chondroitin sulfate, keratan sulfate, heparan sulfate. - Dermatan sulfate phần lớn ở da, gân, dây chằng, sụn xơ, tất cả cấu trúc này chứa collagene type I. - Chondroitin sulfate có nhiều ở sụn trong và sụn đàn hồi. - Heparan sulfate có khuynh hướng kết hợp với sợi võng và Collagene type III. Những proteoglycan này làm cho chất căn bản ở trạng thái nửa sol nửa gel. 2. Glycoprotein cấu trúc: những protein này là: 8 Mä liãn kãút - Mä phäi - Fibronectin: là 1 glycoprotein được tổng hợp từ tế bào sợi và tế bào biểu mô. Những phân tử protein này giúp cho sự liên kết giữa tế bào, sợi collagene và các nhóm glycosamine, sự liên kết này tác động đến tính liên kết của các tế bào và tính di chuyển cuả nó. Tế bào ung thư là những tế bào không tạo ra fibronectin phần nào giải thích tính xâm nhập và phá huỷ màng đáy của chúng. - Laminin: là glycoprotein, 1 đại phân tử glycoprotein chứa ít nhất 1 chuỗi polypeptide, chúng được tìm thấy ở màng đáy giúp cho sự gắn kết của biểu mô với collagene type IV của màng đáy. - Chondroitin có ở sụn giúp cho sự liên kết giữa tế bào sụn và collagene type II. II. NHỮNG PHẦN TỬ SỢI có 3 loại sợi: (Hình 1) - Sợi collagene, sợi đàn hồi, sợi võng. Hình 1a: Sợi tạo keo và sợi đàn hồi nhuộm Hình 1b: Sợi tạo keo và sợi đàn hồi bằng phương pháp Weigert x 200 hiển vi phân cực 1. Sợi collagene: Collagene là 1 loại sợi bắt màu dễ dàng với nhiều loại thuốc nhuộm dành cho hiển vi quang học, hình thái của nó rất biến thiên tuỳ theo mô và cơ quan. Chúng phân bố dưới dạng những sợi mảnh ở các lớp đệm (lammina propria) hoặc mô liên kết lỏng lẻo (loose connective tissue), dày đặc dưới dạng bó sợi ở gân, dây chằng, dạng lá ở mô liên kết dưới da, những sợi cực mảnh dàn thành tấm ở giác mạc mắt. Ðúng tính chất của sợi là không màu nhưng vì sự sắp xếp cuả chúng cho nên gần dây chằng có màu trắng ngà trong lúc giác mạc mắt trong suốt.Dưới hiển vi điện tử,sợi xuất hiện dưới dạng những sợi nhỏ hợp nhau thành bó, với những băng sáng và băng tối chạy ngang, đều đặn một cách chu kỳ, chu kỳ là 640( (Hình 2, 4). 9 Mä liãn kãút - Mä phäi H ình 1 C: S ợi v õng nhu ộm b ằng ph ư ơng ph áp nhu ộm ng ấm b ạc x 200 Lúc đầu người ta không biết vì sao sợi lại có hình ảnh này, cho mãi đến năm 1950, Groos, Schmit và Highberger mới tìm cách tách các protein từ gian bào chất cuả mô liên kết đang phát triển (non) một loại protein hình gậy có chiều dài chừng 30nm, đường kính 1,4 nm. Protein này hoà tan trong nước muối sinh lý ở nhiệt độ lạnh và chúng có khuynh hướng kết hợp thành sợi ở nhiệt độ của cơ thể, các sợi này có hình ảnh rất giống sợi collagene khi quan sát bằng hiển vi điện tử. Hình 2: Sợi tạo keo hiển vi điện tử x 100.000 Hodge và Petruska đã giải thích sự hình thành của sợi collagene một cách đầy đủ nhất, các protein hình gậy ở trên chính là tropocollagene - một đơn vị protein cơ bản để tạo nên sợi collagene, trong gian bào chất các tropocollagene sắp xếp theo một trình tự nghiêm ngặt để tạo nên sợi collagene, quá trình này thường được mệnh danh là đa trùng hợp. Những protein này sắp xếp song song, những sợi tropocollagene ở cùng một hàng cách nhau khoảng 0,6D, sợi trên và sợi dưới chênh nhau 0,4D, chiều dài tropocollagene được tính bằng 4,4D, D = 67nm. Chính sự sắp xếp này đã tạo nên các ô lỗ lưới. Khi sử dụng osmium để cố định đồng thời cũng là thuốc "nhuộm" trong kỹ thuật hiển vi điện tử, các muối osmium đã bị tẩm vào các ô này, do đó trên hiển vi điện tử sợi có band sáng và band tối có chu kỳ. Tropocollagene là một protein phức tạp được hình thành do s ự xoắn lại của 3 sợi 10 Mä liãn kãút - Mä phäi polypeptide dưới dạng (helic, mỗi sợi polypeptide được gọi là: sợi (polypeptide. Sợi (collagene là một trong những polypeptide dài nhất đã được biết có chừng 1050 acide amine, trọng lượng phân tử 100000. Ngày nay khi đề cập đến (helic hai sợi (double (helic) người ta thường nghĩ ngay đến cấu trúc của DNA - trung tâm điều khiển hoạt động của sinh vật. Song ở sinh vật còn có những cấu trúc (helic 2 sợi khác giữ chức vụ ít quan trọng hơn DNA nhưng góp phần rất lớn trong hoạt động của sự sống như cấu trúc của protein 2 sợi (helic của myosin đã quyết định cho cơ chế co và dãn cơ. Một sợi khác và có lẽ là duy nhất có cấu trúc 3 sợi (helic, đó là tropocollagene ít được để ý nhất. Sợi ( hình thành do sự cắt bớt các đoạn peptide của tiền sợi ( về phía 2 đầu. Ở 2 đầu sợi có dạng thẳng và được gọi là peptide xa (telopeptide), acide amine chiếm ưu thế trong peptide xa là lysine và hydroxylysine, hydro hoá lysine để biến thành hydroxy lysine cần enzym đặc hiệu . Phía amino tận của tiền chuỗi có 1 đoạn polypeptide rất ngắn, rất kị nước, gọi là chuỗi tín hiệu. Ngày nay người ta cho rằng như mọi loại protein khác thường kèm theo chuỗi tín hiệu ở đầu Hçnh 3: Så âäö täøng håüp såüi taûo keo tæì nguyãn baìo såüi 11 Tropocollagen Vi äúng CàõtCàõt Ngoaûi baìo Tiãön såüi collagen Procollagen Såüi α Nhán Såüi RNA thäng tin cho mäùi chuäùi α Læåïi näüi bao coï haût Mä liãn kãút - Mä phäi amino tận. Ðây là một đoạn peptide có từ 20-50 acide amine giữ nhiệm vụ đưa toàn bộ chuỗi polypeptide vào lưới nội bào. Trong một số trường hợp khác chúng có thể giữ nhiệm vụ đưa chuỗi polypeptide ra ngoài màng tế bào, do đó còn có tên chuỗi tiết, chuỗi hướng dẫn (Hình 3). Vậy tiền chuỗi ( gồm :chuỗi tín hiệu, đoạn peptide xa phía amino tận (20 acid amine), chuỗi ( (1000-1050 acide amine) và đoạn peptide xa phía carboxyl tận (có khoảng 300 acide amine). Ở đoạn peptide xa, lysine là acide amine chiếm ưu thế, hydroxylysine có thể bị oxy hoá khử amine carbon số 6 để tạo nên gốc aldehyde. Chính gốc aldehyde và hydroxylysine làm cho các procollagene có thể liên kết với nhau một cách vững bền ở các ô lỗ lưới. Mặt khác lysine cũng bị oxy hoá ở C5, ở vị trí này gốc OH của nó thường được gắn với các đa đường phức tạp như N.acetyl glucose, N.acetyl glucosamine, N.acetyl galactosamine. Các đa đường này là cơ sở để nối các procollagene cũng như đó là nơi đầu tiên lắng đọng các muối hydroxyapatides trong quá trình cốt hoá chất căn bản xương. Ðoạn giữa chính là chuỗi (, acide amine chiếm ưu thế trong chuỗi này là glycine, chiếm 1/3 tổng số các acide amine, 2/3 còn lại là các acide amine khác và quan trọng nhất là proline và hydroxyproline, sắp đặt có tính chất xen kẽ. Nếu gọi A và B là những acide amine khác với glycine thì thứ tự của chuỗi có thể được minh hoạ bằng sơ đồ sau: A-gly-B-gly-A-gly-B- Chính sự sắp xếp này cho phép đoạn giữa có cấu tạo helic bền vững. Hiện tại người ta phát hiện ít nhất có 12 loại sợi (collagene khác nhau, về lý thuyết có thể suy đoán phải có 12x12x12=1728 type collagene khác nhau, tuy nhiên trong thực tế hiện nay người ta chỉ thấy 13 type collagene mà thôi, chúng được ký hiệu và phân bố ở các mô khác nhau. Các procollagene sau khi được tổng hợp ở lưới nội bào sẽ được chuyển đến bộ Golgi, tại đây các đoạn peptide xa về phía amine tận sẽ bị cắt. Phản ứng cắt cần enzime đặc hiệu, sau đó chúng sẽ được chuyển vào các túi chứa procollagene và được chuyển đến sát màng tế bào, các procollagene sẽ được đưa vào gian bào theo cơ chế ngược với cơ chế vi ẩm tế bào, ở gian bào, một lần nữa các tiền sợi ( bị cắt về phía carboxyl tận và procollagene trở thành tropocollagene. 12 Boï såüi taûo keo Såüi taûo keo Vi såüi taûo keo Bàng täúi Bàng täúi Chu kyì Hçnh 4: Så âäö cáúu truïc boï såüi taûo keo, såüi taûo keo, vi såüi taûo keo Mä liãn kãút - Mä phäi 2. Sợi đàn hồi: cho màu nâu đỏ với thuốc nhuộm resorcin-fuchsin là những sợi mảnh phân nhánh, có tính đàn hồi, là thành phần cấu tạo giữ chức năng đàn hồi cho 1 số cơ quan (phổi, động mạch). Sợi được tạo nên bởi 2 thành phần: thành phần vô định hình(Elastin) nằm ở giữa, bao quanh là những ống vi sợi có đường kính 14nm, trong quá trình hình thành sợi đàn hồi, người ta thấy những ống vi sợi được hình thành trước. Thành phần vô định hình elastin dần dần được tích luỹ cho đến khi chúng chiếm toàn bộ phần trung tâm. Elastin được tạo ra từ tế bào sợi, tế bào cơ trơn dưới dạng proelastin là 1 glycoprotein dạng keo. Thành phần acide amine của elastin gần giống thành phần acide amine của sợi collagene nhưng nhiều glycin và prolin hơn. Ngoài ra elastin còn chứa desmosine và isodesmosine làm cho protein ở dạng keo (Hình 5). 3. Sợi võng: Là những sợi rất mảnh, với phương pháp nhuộm thông thường những sợi này không bắt màu, với phương pháp nhuộm ngấm bạc sợi có màu nâu hoặc đen, sợi cho phản ứng PAS dương tính, sở dĩ sợi có phản ứng với 2 loại thuốc nhuộm trên là do thành phần glycoprotein của nó. Sợi được tạo thành bởi các procollagene type III. Sợi thường ở dạng lưới làm thành khoang cho các cơ quan (lách, hạch, mô thần kinh). III. NHỮNG TẾ BÀO LIÊN KẾT: Những tế bào liên kết có thể cố định hoặc di động tạo thành một hệ thống trong biểu mô, giữ nhiệm vụ bảo vệ cơ thể, kiểm tra tế bào lạ (tế bào ung thư, vi khuẩn, virus), cung cấp năng lượng dự trữ, có thể cho đây là một hệ thống vừa chiến đấu vừa hậu thuẫn cho cơ thể. 1. Tế bào sợi: là tế bào phổ biến của mô liên kết, gồm 2 loại có hình thái khác nhau: - Tế bào sợi non: tế bào thường biến dạng với nhiều nhánh bào tương, nhân lớn, hình trứng, ít bắt màu thuốc nhuộm, sợi nhiễm sắc mảnh, hạt nhân lớn. Bào tương chứa lưới nội bào có hạt và bộ Golgi phát triển. - Tế bào sợi: là những tế bào nhỏ hình thoi, nhân hình gậy, sẫm màu, lưới nội bào, bộ Golgi ít phát triển. Tế bào sợi có nhiệm vụ tổng hợp collagene và các glycosaminoglycan, chất căn bản. Ở người lớn, tế bào sợi ít phân chia, hình ảnh gián phân thường được quan sát ở mô liên kết bị tổn thương. 2. Ðại thực bào: những tế bào này thường được khám phá đầu tiên bởi tính thực bào của chúng, khi những thuốc nhuộm sống được đưa vào cơ thể, những tế bào này thực bào và tích luỹ những sản phẩm này trong các túi có thể quan sát được bằng hiển vi quang học. Ðại thực bào có nguồn gốc từ tế bào gốc ở tuỷ xương(monocyte) nhưng monocyte này di cư vào mô liên kết , ở đây chúng biệt hoá trưởng thành và được gọi là đại thực bào. Hình dạng của đại thực bào rất biến thiên, thường chúng có những nhánh bào tương trải rộng, bào tương chứa nhiều tiêu thể, bộ Golgi phát triển. Ðại thực bào có đời sống khá lâu, có thể tồn tại nhiều 13 Hình 5: Siêu cấu trúc sợi đàn hồi ÄÚng vi såüi Mä liãn kãút - Mä phäi tháng trong mô liên kết, khi bị kích thích hình dạng thường thay đổi, chúng có thể biến thành tế bào bán liên, tế bào khổng lồ đa nhân. 3. Dưỡng bào: (tế bào bón) thường có hình trứng hay hình cầu, đường kính từ 20-30(m, nhân nhỏ hình cầu, thường được che mờ bởi các hạt bào tương.Danh từ mast do Erhlich đề xuất là một sai lầm, Erhlich cho rằng những hạt tế bào bón là do tế bào lấy từ gian bào. Dưới kính hiển vi điện tử cho thấy tế bào bón có ít ty thể hình cầu. Hệ thống lưới nội bào có hạt ít phát triển, nhưng bộ Golgi rất phát triển. Những hạt dị sắc có đường kính từ 0,3-0,5 (m, dưới kính hiển vi điện tử những hạt này có dạng đồng nhất ở chuột, ở người mang những vòng đồng tâm. Thành phần chứa trong những hạt này là Histamine, Proteases trung tính, yếu tố hoá hướng bạch cầu của acide(ECFA). Ngoài ra dưỡng bào còn tạo ra leucotrienes khi màng tế bào bị huỷ (SRS.A), ít nhất có 2 loại dưỡng bào: - Nhóm được gọi là dưỡng bào ở mô liên kết: ở những tế bào này những hạt dị sắc có proteoglycan là heparin. - Nhóm được gọi là dưỡng bào niêm mạc: hạt dị sắc chứa chondroitin sulfate, dưỡng bào phân bố rộng rãi khắp cơ thể nhưng nhiều nhất ở da, ống tiêu hoá, đường hô hấp. Vai trò của dưỡng bào được xem như là 1 tế bào bán nội tiết, có nhiệm vụ điều hoà, biến dưỡng mô, huyết lưu ở mao mạch và chịu trách nhiệm trong các shock phản vệ. 4. Tương bào: tương bào ít hiện diện trong mô liên kết, có nhiều ở nơi xâm nhập của vi trùng và protein lạ( niêm mạc ruột) hoặc thương tổn viêm mãn tính. Là những tế bào hình trứng, bào tương ưa base. Hệ thống lưới nội bào có hạt rất phát triển. Bộ máy Golgi và trung thể chiếm 1 vùng khá lớn tạo thành 1 hình ảnh nhạt trong bào tương. Nhân hình cầu với các hạt nhiễm sắc phân phối đều cho hình ảnh "mặt đồng hồ". Tương bào có nhiệm vụ tạo ra kháng thể thể dịch cho cơ thể. 5. Bạch cầu: Bạch cầu là những tế bào có nguồn gốc từ tuỷ xương. Chúng thường ở trong hệ tuần hoàn, nhưng thường xuyên xuyên mạch để vào mô liên kết, nhất là trong những trường hợp viêm nhiễm. Dựa vào các hạt trong bào tương, người ta thường chia bạch cầu ra làm: bạch cầu hạt và bạch cầu không hạt. - Bạch cầu hạt: + Bạch cầu ưa acide: chứa những hạt ưa acide trong bào tương. Kính hiển vi điện tử cho thấy hạt có màng sinh học cơ bản bao bọc. Những hạt này chứa nhiều Aryl sulfatase, histamine. Bạch cầu ưa acide giữ nhiệm vụ thực bào phức hợp kháng nguyên kháng thể và đóng vai trò hồi dưỡng âm trong phản ứng dị ứng. + Bạch cầu ưa base: bạch cầu này chứa nhũng hạt có thành phần giống những hạt trong bào tương, dưỡng bào. Nó là nguồn cung cấp Histamine chính cho máu. Những tế bào này chịu phần nào trách nhiệm phản ứng dị ứng. - Bạch cầu không hạt(xem chương tạo huyết) 6. Tế bào mỡ: tế bào mỡ thường có hình cầu, các tế bào hợp nhau thành từng đám tạo nên tiểu thuỳ mỡ. Người ta thường phân biệt tế bào mỡ vàng và nâu: - Ở tế bào mỡ vàng: các hạt lipid sau khi được tổng hợp được tích luỹ trong các hạt mỡ, càng ngày các hạt này càng lớn và có khuynh hướng sáp nhập lại thành 1 khối lớn đẩy nhân nằm sát bào tương. 14 Mä liãn kãút - Mä phäi - Ở các tế bào mỡ nâu: các hạt mỡ nằm riêng rẽ ở giữa 1 hệ thống ty thể rất phát triển. Nhân nằm ở giữa, tế bào mỡ nâu có nhiều ở trẻ sơ sinh, phân bố ở một số vùng nhất định ở cơ thể trưởng thành. Tế bào mỡ là nguồn dự trữ năng lượng lớn nhất của cơ thể, tế bào mỡ thường là những tế bào rất hoạt động. Lượng mỡ trong tế bào luôn luôn được đổi mới. Quá trình biến dưỡng mỡ chịu sự chi phối của nhiều kích thích tố: growth hormone, glucose corticoides, prostaglandin, corticotropin, insulin, thyoroxin, cũng như thần kinh qua trung gian Epinephine. 15 Mä liãn kãút - Mä phäi 16 Baûch cáöu base Baûch cáöu acid Baûch cáöu trung tênh Dæåîng baìo Tãú baìo trung mä (maìng buûng, maìng phäøi) Tãú baìo näüi mä Häöng cáöu Tãú baìo nhán khäøng läö (sinh tiãøu cáöu) Tæång baìo Tãú baìo lympho Tãú baìo mono Âaûi thæûc baìo cäú âënh Âaûi thæûc baìo di âäüng Nguyãn baìo såüi Tãú baìo måîNguyãn baìo suûn Tãú baìo suûn Nguyãn baìo xæång Tãú baìo xæång Tãú baìo trung mä khäng biãût hoïa Tãú baìo gäúc tuíy xæång Huíy cäút baìo Hçnh 6: Så âäö nguäön gäúc caïc tãú baìo mä liãn kãút