Solubiologia ja peruskudokset Biolääketieteen laitos/ Anatomia SIDEKUDOS Tiivistä järjestäytynyttä sidekudosta. Kerr: Atlas of Functional Histology. Mosby HEIKKI HERVONEN
Luku 1 SIDEKUDOS Sidekudos muodostaa laajan, yhtenäisen, koko elimistön käsittävän kudoksen, joka rajoittuu epiteelien ja eräiden yksittäisten solujen (esim. rasvasolu, lihassolu) tyvikalvoihin. Sidekudoksessa keskeisenä komponenttina on soluväliaine, extracellular matrix (ECM), jonka koostumus vaihtelee nestemäisestä (veriplasma) kiven kovaan (luu). Sidekudostyypit jaotellaan solujen, sidekudossäikeiden ja perusaineksen määrän ja laadun mukaan varsinaiseen (proper) ja erikoistuneisiin (specialized). Varsinaiseen sidekudokseen kuuluvat löyhä ja tiivis sidekudos. Nämä ovat käsillä olevan tapauksen ja luennon aiheena. Erikoistuneisiin sidekudoksiin kuuluvat rasvakudos, veri ja verta muodostava kudos, rusto ja luukudos. Näitä käsitellään tämän jakson aikana myöhemmin kutakin erikseen. Tämä julkaisu on tarkoitettu ainoastaan Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan opiskelijoiden ja opettajien käyttöön jaettuna Terkon digitaalisen kurssikirjaston kautta. Sen osittainenkin kopiointi, muuttaminen ja muulla tavalla jakaminen on tekijänoikeuslain nojalla ehdottomasti kielletty. Ohutsuolen lamina proprian löyhää sidekudosta - runsaasti plasmasoluja.
Mesenkymaalinen kantasolu luuydin, kudokset, verenkierto mesenkymaalinen kantasolu luun kantasolu OSIO 1 Sidekudos ruston kantasolu rustosolu SIDEKUDOS Sidekudostyypit, mesenkyymi, löyhä sidekudos ja tiivis sidekudos Sidekudoksen soluväliaine, säikeinen komponentti ja perusaines Sidekudoksen solut ja niiden toiminta Sidekudosvaurion paraneminen Rasvakudos rasvasolu fibroblasti Gartner and Hiat: Color Textbook of Histology, 2001 Saunders endoteelisolu luusolu, osteosyytti Sidekudos on vuorovaikutuksessa kaikkien kudosten kanssa. Sikiökautista sidekudosta kutsutaan mesenkyymiksi. Mesenkymaalisia kantasoluja tavataan aikuisenkin kudoksissa etenkin verisuonten seinämissä, mutta myös esim. luuytimessä ja verenkierrossa. Nämä kantasolut voivat erilaistua mm. endoteeli-, sidekudos-, rusto-, luu- ja rasvasoluiksi. Kudosvaurioissa, esim. haavan parane-misessa, sidekudoksen solut aktivoituvat, uusia soluja muodostuu kantasoluista ja niitä myös rekrytoidaan paikalle. Kudoksen rakenne sekä toiminta muuttuvat huomattavasti ensin vaurioituneen kudoksen poistamiseksi ja myöhemmin uuden kudoksen rakentamiseksi. Tästä esimerkki on juuri sidekudosvamman paranemisessa syntyvä granulaatiokudos, joka on runsassoluinen ja tiheästi verisuonitettu. Löyhä sidekudos Löyhässä sidekudoksessa on suhteellisen runsaasti ja monenlaisia soluja. Fibroblastit ovat perussoluina, mutta kudoksessa näkyy myös makrofageja, syöttösoluja, rasvasoluja sekä verestä peräisin 2
olevia vierailijoita: neutrofiilejä granuloosyyttejä, lymfosyyttejä ja plasmasoluja. Vaurioissa ja puolustusreaktioissa vierailijoiden määrä moninkertaistuu. Soluväliainetta on tässäkin kudoksessa paljon, säikeet ovat kuitenkin pieniä ja jäävät huomaamatta, kudoksen perusainetta taas on runsaasti. Kuva: Ross ja Pawlina: Histology. A Text and Atlas. LWW Kuvassa suolilievettä levitettynä näytelasille. Syöttösolut: punainen sytoplasma, kollageenisyyt ovat ruskeita, elastiset syyt ohuita mustia. Näytteen valmistuksessa perusaines huuhtoutuu pois, joten mikroskopiassa nämä tilat jäävät tyhjiksi. Siksi löyhä sidekudos jää mikroskopiassa useimmiten huomioimatta kun tarkkaavaisuuden vievät selvempiä rakenteita muodostavat epiteelit, rauhaset, verisuonet ja tiiviimmät tukikudokset. Löyhä sidekudos on tärkeässä asemassa eri kudosten välillä kun se ympäröi pieniä verisuonia ja samalla sijaitsee epiteelien alla ja rauhasepiteelien (ja lihassolujen) ympärillä. Näiden kudosten kaikki aineenvaihdunta kulkee löyhän sidekudoksen perusaineksen kautta (ks. tarkemmin alempana). Löyhää sidekudosta on erityisen runsaasti sellaisten epiteelien alla, jotka toimivat rajapintana elimistön ja ulkomaailman välillä (esim. dermiksen papillaarikerros). Epiteelin läpäisseet vieraat tunkeutujat, antigeenit (proteiineja, viruksia, bakteereja yms. mikrobeja) joutuvat löyhään sidekudokseen, jossa elimistön luonnollisen ja hankitun immuunipuolustuksen solut ovat niitä odottamassa. Välitön puolustustaistelu käydään löyhässä sidekudoksessa, johon kehittyy tulehdusreaktio ja turvotus. Tiivis sidekudos, kollageenisäiekimput (fibres) Tiiviin sidekudoksen määräävänä tekijänä ovat kollageenisäikeet (tarkemmin kollageenisäie-kimput, fibers), usein mukana on joukossa myös elastisia säikeitä. Kollageenisäikeet antavat kudokselle sen suuren vetolujuuden. Jänteen tiivistä järjestäytynyttä sidekudosta Kuvat: Kerr: Atlas of Functional Histology. Mosby Tiivis sidekudos Dermiksen tiivistä järjestäytymätöntä sidekudosta Perusainesta kudoksessa on vain vähän. Soluista pääosa on fibroblasteja, jotka ovat valmistaneet ja pitävät yllä säikeitä. Järjestyneessä sidekudoksessa 3
kolla-geenisäikeet ovat vierekkäin pakattuna ja samansuuntaisina kimppuina (jänne, ligamentti) tai levyinä (aponeuroosi). Järjestäytymättömässä tiiviissä side-kudoksessa (dermis) kollageenisäie-kimppujen paksuus ja suunta vaihtelee enemmän, vaikka tämänkin kudos muodostaa useimmiten tasomaisia rakenteita (ihon dermis, suolen submucosa). Sidekudoksen säikeet Kollageenisäikeet ovat soluväliaineen ja koko elimistönkin pääproteiineja. Säikeitä muodostavista kollageeneista tyyppi I ja III ovat yleisimmät. Kollageeni II:ta esiintyy rustossa. Eri kollageenejä on löydetty yli 20 ja ne toimivat elimistössä monessa roolissa. Niistä osa (esim. tyypit I, II, III, V) muodostaa paksuja säikeitä (Ø 15-300 nm), joilla on suuri vetolujuus. Osa kollageeneistä toimii paksumpien säikeiden rakentamisessa säätelijöinä ja ohjaajina (tyypit XI, V), toiset liittävät kollageenisäikeitä muihin soluväliaineen komponentteihin (tyyppi IX). Eräät kollageenit muodostavat tyvikalvoa (tyyppi IV) ja toiset kiinnittävät soluja siihen (tyyppi XVII). Kollageenien nimistön systematiikka on esitetty oppikirjassa erinomaisen hyvin, samoin kollageenin synteesin ja erittymisen vaiheet. Pari seikkaa kuitenkin kollageenin rakenteesta: Kollageenin aminohappoketjussa (α-ketju) joka kolmas aminohappo on glysiini. Glysiiniä seuraa proliini. Lisäksi kolmikon ensimmäisenä aminohappona on usein Kollageenisäikeet synty ja rakenne Taustalla jänteen tiivistä sidekudosta kollageeni tyyppi I Kollageenisäie (tyyppi I) poikkileikkauksia Kollageenisäie (tyyppi I) pitkittäisleikkauksia Kollaageenisyyn syntyvaiheita hydroksiproliini tai hydroksilysiini. Näin muodostuu kolmen aminohapon enemmän tai vähemmän samanlaisena toistuva jakso, joka mahdollistaa kolmen aminohappoketjun lomittaisen kiertymisen toistensa ympärille kolmikkoheliks-rakenteeksi (triplehelix, prokollageeni). Heliksin kummassakin päässä on ei-helikaalinen osa, joka synteesin solun sisäisissä vaiheissa estää molekyylejä muodostamasta säikeitä. Kolmikkoheliksiä muodostamassa on kolme α-ketjua, jotka voivat kaikki olla samoja (homomeerinen, kuten tyyppi II), tai ne voivat poiketa rakenteeltaan, kuten tyyppi I kollageeni, jossa on kaksi α1-ketjua ja yksi α-2 ketju. Osassa kolmoisheliks-rakenteessa on katkoksia. Prokollageeni eritetään solusta. Solun ulkopuolella sen kummastakin päästä pilkotaan ei-helikaaliset osat pois. Syntyy kollageenimolekyyli, (aik. tropokollageeni). Tämän jälkeen kollageeni- molekyylit voivat asettua vierekkäin (vierekkäiset kollageenit liittyvät toisiinsa kovalentisti vetolujuus) ja pitkittäin tyypillisellä tavalla, mikä johtaa kollageenisäikeen (fibril) muodostumiseen. 4
Säännöllinen jaksottaisuus ja yksittäisten kollageenimolekyylien väleihin jäävät raot (jotka keräävät kontrastiaineita) johtavat elektronimikroskoopissa kollageenisäikeis-sä näkyvään säännölliseen raidoitukseen. C-vitamiinin puute Kudoksissa kollageeneja voidaan hajottaa metalloproteaasien avulla. Niitä tuottavat mm. tulehdussolut ja kaikki muutkin solut, joiden tulee hajottaa soluväliainetta pystyäkseen liikkumaan kudoksessa. Valitettavasti myös pahemman laatuiset syöpäsolut pystyvät tähän. Toisaalta esim. makrofagien täytyy voida hajottaa kaikkia soluväliaineen molekyylejä silloin kun ne siivoavat vaurioitunutta kudosta uudisrakentamisen tieltä. Retikulaarisäikeet. Nimi on varhain syntynyt histologinen termi, joka perustuu värjäyksiin. Tietyillä, erityisesti hopeasuolojen (argyrofilia) sakkautumiseen perustuvilla värjäysmenetelmillä saatiin kudoksista esille ohuita lankamaisia säikeitä, jotka muodostivat verkostoja. Nyt tiedetään, että retikuliinisäikeet koostuvat pääosin tyyppi III kollageenista ja siihen liittyvistä glykoproteiineista, erityisesti fibronektiinista. Näissä kollageenisäikeissä on erityisen paljon sokeriosia, siitä johtuu muista kollageeneista poikkeava värjäytyminen. Retikulaarisäikeitä esiintyy erityisesti luuytimessä ja imukudoksessa, jossa niitä tuottavat erityiset retikulaarisolut, mutta myös mm. tyvikalvojen alla ja yksittäisten solujen ympärillä. Sidekudosvaurion paranemisessa (esim.dermikseen ulottuva haava) retikuliinisäikeet ilmaantuvat ensimmäisinä uusina sidekudossäikeinä heti kun fibroblastit/myofibroblastit on saatu aktivoiduksi ja paikalle. Retikuliinisäikeet muodostavat haavan toisen vaiheen stabiloinnin. Ensimmäisen tarjosi verihyytymän fibriini ja kolmannen sitten tyyppi I kollageeni. (Katso kuvasarjat monisteen lopussa) Elastiset (kimmo)säikeet koostuvat säikeisestä ja amorfisesta osasta, fibrilliini mikrofibrilleistä ja elastiinista. Elastisia säikeitä esiintyy mm. ihon dermiksessä, ligamenteissa, kimmorustossa sekä isojen valtimoiden seinämissä. Fibrilliinillä on elastisten säikeiden muodostusta ohjaava Elastiset säikeet ja lamellit Elastiinin toiminta Aortan seinämän elastisia lamelleja kollageenisäikeet mikrofibrillit fibroblasti elastiini mikrofibrillit Mikrofibrillit ja elastiini à elastinen säie tai lamelli vaikutus. Fibrilliini näyttäisi muodostavan säikeen ytimen, jonka päälle elastiini asettuu. Myöhemmin fibrilliiniä kertyy myös elastiinin pinnalle. 5
Marfanin syndromasta Elastiinin määrä ihossa vähenee ja rakenne muuttuu iän myötä, jolloin myös ihon kimmoisuus vähenee. Auringonpalvojat huomio! Auringon valolla on elastisiin säikeisiin spesifinen rappeuttava vaikutus. Siitä johtuu tyypillinen syväryppyisyys auringon vanhentamalla iholla. negatiivisesti varautunut ja pystyy sen vuoksi sitomaan runsaasti vettä. Se sitoo myös monia kasvutekijöitä. Kuvan keskellä näkyy hyaluronihappo, erittäin pitkä haarautumaton polysakkaridi. Ydinproteiinit ovat siihen liitosproteiinien avulla kiinnittyneinä n. 40 nm:n välein.ydinproteiineista sivuille sojottavat glykosaminoglykaanit. Soluväliaineen perusaine Perusaine koostuu proteoglykaaneista (esim. syndecan, aggrecan), glykoproteiineista (esim. fibronektiini, laminiini) ja glykosaminoglykaaneista (GAG). Glykosaminoglykaanit koostuvat toistuvista, pitkistä disakkaridiketjuista. Näitä ovat mm. kondroitiinisulfaatti, kerataanisulfaatti, dermatansulfaatti, heparaanisulfaatti sekä hyaluronaani. Proteoglykaaneissa on proteiiniydin, johon on kiinnittynyt vaihteleva määrä eri GAG-molekyylejä. Aggrecan muodostaa pulloharjamaisen rakenteen, toisiin kiinnittyy vain yksi tai jokunen GAG. Syndekaani on transmembraaninen proteiini, johon liittyy heparaanisulfaattiketjuja. Se toimii solun kiinnittäjänä soluväliaineeseen. Proteoglykaanit voivat kiinnittyä pitkään molekyyliin, hyaluronaaniin muodostamaan jättimäisiä proteoglykaaniaggregaatteja. Hyaluronaani on valtavan suurikokoinen glykosaminoglykaani, joka syntyy solun ulkopuolella solukalvon entsyymitoiminnan tuotteena. Hyaluronaani on Proteoglykaani-aggregaatti rustossa Alberts et al.: Molecular Biology of The Cell Garland Science Elektronimikroskooppikuva kalvolle levitetystä proteoglykaani aggregaatista linkkiproteiinit Proteoglykaniaggregaatti kondroitiinisulfaatti kerataanisulfaatti hyaluronaani ydinproteiini Proteoglykaani =Glycosaminoglykaani (GAG) 6
Soluväliaineen muut proteiinit (monitarttuvaiset glykoproteiinit) Laminiini käsiteltiin jo tyvikalvon yhteydessä. Fibronektiinit ovat väliaineen tärkeimpiä ei-kollageenisiä glykoproteiineja (koko 240 kd). Pääosa fibronektiinistä on maksasolujen tuottamaa ja se kiertää plasmassa. Sitä tavataan myös kudoksissa. Fibronektiini toimii mm. veren hyytymisprosessissa. Fibronektiinin sitoutumiskohtia Fibronektiinimolekyylissä on useita sitoutumiskohtia soluväliaineen eri kompponenteille, erityisesti hepariiniin, kollageeniin ja toisiin fibronektiinimolekyyleihin. Myös solut tarttuvat fibronektiiniin hanakasti integriineillään. Fibronektiineillä on tärkeä rooli solujen liikkumisessa ja kiinnittymisesssä normaalissa kudoksessa ja esim. haavan paranemisessa. Tenaskiinit ovat proteiiniperhe (mm. C, -Y ja -X), jonka jäsenet ovat suuria heksameerisia proteiineja. Tenaskiineja esiintyy erityisesti sikiökehityksen aikana ja uudelleen kudosvaurioissa. Löyhän sidekudoksen solut: pysyvät ja tilapäiset Fibroblastit ovat sidekudoksen perussoluja, jotka vastaavat säie- ja perusainetuotannosta. Fibroblastit saattavat vetäytyä inaktiivisiksi lepotilaan, josta kuitenkin ovat aktivoitavissa ja pystyvät sitten taas syntetisoimaan soluväliaineen kaikkia komponentteja. Myofibroblastit ovat sidekudoksen fibroblasteista/esiasteista muodostuneita aktiivisia soluja, jotka tuottavat tehokkaasti säikeitä ja pystyvät sileälihassolun tapaan supistumaan. Niiden sytoplasmassa on sileälihastyyppisten aktiinifilamenttien kimppuja, jotka ulottuvat solun päästä päähän ja kiinnittyvät vastakkaisille puolille solukalvoon. Tässä kohdassa solukalvo kiinnittyy erityisellä ankkuriliitoksella (fibronexus) soluväliaineeseen. Sidekudosvaurion paranemisessa syntyvä granulaatiokudos sisältää runsaasti myofibroblasteja. Niiden säietuotanto on osa arpimuodostusta ja niiden supistuminen pyrkii kuromaan vaurioaluetta ja syntyvää arpikudosta pienemmäksi. Syöttösolut ovat tärkeinä tulehduksen välittäjäaineita sisältäviä soluja. Niitä tavataan kauttaaltaan sidekudoksessa, erityisesti epiteelien alla ja verisuonten ympärillä. 7
Niiden sytoplasmassa on suuria jyväsellisiä rakkuloita, jotka sisältävät mm. histamiinia, anafylaktisia tekijöitä (leukotrieenejä) ja hepariinia. Syöttösolut muistuttavat ulkonäöltään veren basofiilisiä granulosyyttejä. Esiasteena näillä onkin luuytimen yhteinen myeloidinen kantasolu. Syöttösolu kypsyy ja saa jyväsensä vasta kudokseen saavuttuaan. Syöttösolun pinnalla on kalvoreseptori, joka tunnistaa immunoglobuliini E:n Fc-osaa. Immunoglobuliini-E:tä tuotetaan allergeenien ensikosketuksessa. Plasmasolun tuottama IgE sitoutuu seuraavaksi syöttösolun pinnan FC-reseptoriin nyt solu on viritetty (vielä ei seuraa degranulaatiota eli eritystä). Seuraavassa allergeenialtistuksessa allergeeni sitoutuu syöttösolun pintaan sitoutuneen IgE:n tunnistusosaan, signaali välittyy solun sisään ja tapahtuu rakkuloiden sisällön eksosytoosi. Seuraa välitön yliherkkyysreaktio, johon kuuluvat verisuonten laajeneminen ja seinämän Syöttösolun reaktio allergeenille Fc -reseptori allergeeni läpäisevyyden IgE lisääntyminen, siitä seuraava punotus, turvotus ja kuumotus sekä tulehduksen välittäjäaineiden erittymisestä johtuva IgE Syöttösolu valmiustilassa Syöttösolun eksosytoosireaktio hermoärsytys ja kipu. Alberts et al.: Molecular Biology of The Cell Garland Science Makrofagit eli histiosyytit kuuluvat laajempaan mononukleaaristen fagosyyttien järjestelmään. Makrofagit ja muutkin järjestelmän solut syntyvät veren monosyyteistä. Fagosytoosikyky on solulle tyypillistä, joten luonnollisesti toimivan solun solulimasta löytyy fagosytoitua materiaalia, endosytoottisia rakkuloita, fagolysosomeja ja lysosomeja. Kudoksessa lepäävä histiosyytti voi aktivoitua mm. komplementin, immuunikompleksien tai lymfosyytti-en erittämien lymfokiinien vaikutuksesta. Makrofagi toisaalta itsekin erittää tulehduksen ja immuunireaktioiden välittäjäaineita. Makrofagi on puolustuksen ensilinja solu kun vieras antigeeni, esim. bakteeri tunkeutuu elimistöön. Kudosvauriossa se toimii kudoksen siivoamisessa poistaen denaturoituneita ja vieraita aineksia. Makrofagin sytoplasmarakenteita Makrofagi Sytoplasmassa runsaasti lysosomeja, endosomeja ja fagosytoitua ainesta. Ross et Pawlina: Histology. A Text and Atlas. 6 p. LWW 2011 Osa makrofageista toimii antigeenin esittelijöinä lymfosyyteille immunologisen reaktion alkuunpanossa. Tätä tehtävää varten makrofagien pinnalla on MHC II -kompleksi (major histocompatibility complex). Makrofagi 8
kiinnittää syömänsä ja osasiksi pilkkomansa vieraan antigeenin MHC II:een endosomissa, siirtää tämän yhdistelmän solun pinnalle ja esittelee auttaja T-lymfosyytille. Auttaja T-lymfosyytti pystyy tunnistamaan MHC II:een kiinnitetyn antigeenin ja tästä tunnistuksesta käynnistyy immuunireaktio. Plasmasolut toimivat immuunireaktion toisessa päässä. Ne ovat B-lymfosyyteistä kehittyneitä toimijoita, effectorisoluja, jotka ovat päätyneet löyhään sidekudokseen erittämään valtavia määriä ikiomaa vasta-ainettaan, immunoglobuliinia. Solun rakenteessa näkyy tämän toiminnan merkit: Tumassa iso tumajyvänen, sytoplasmassa runsaasti karkeapintaista endoplasmakalvostoa ja selvä Golgin laite. Eritejyväsiä ei näy runsaasti, koska eritys on EM:ssa runsas RER ja kärrynpyörätuma Plasmasolu Valomikroskoopissa voi Golgin laite erottua värjäytymättömänä alueena RER:n keskellä konstitutiivista. Plasmasolun tuma on tunnusmerkillinen: heterokromatiinikokkareet järjestyvät periferiaan ja tumajyväsen ympärille syntyy kärrynpyörä/ kellotaulukuvio. Neutrofiilit, basofiilit je eosinofiilit granulosyytit ja lymbosyytit. Löyhässä sidekudoksessa vierailevia soluja, joita kertyy normaalisti esim. suolen ja hengitysteiden epiteelien alle. Tulehduksissa niitä kertyy mihin tahansa löyhään sidekudokseen tai jopa parenkyymiin. Neutrofiilit ovat tulehduksen ja kudosvaurion ensilinjan (eli rekrytoidaan ensimmäiseksi paikalle) soluja makrofagien kanssa. Neutrofiili toimii hanakasti bakteereja fagosytoivana ja tuhoavana soluna, mutta ilmaantuu paikalle myös kudosvaurioissa. Eosinofiilit ja lymfosyytit kertyvät kudoksiin kroonisessa tulehduksessa. (ks. tarkemmin veren solut) Sidekudosvamman paranemisen mekanismeja Epiteelin vaurion paraneminen on jo käsitelty aiemmin. Syvä haava ulottuu dermikseen, sidekudokseen. Sinne muodostuuu ensin tilapäinen tukikudos hyytyneestä verestä, jossa fibriini ja fibronektiini muodostavat matriksin pääkomponentit (hyytymävaihe). Kuvat Rubin Farber: Pathology. Seuraa välittömästi tulehdusvaihe, jossa paikalle hälytetään tulehdus-soluja (makrofageja, neutrofiileja valkosoluja). Samalla alkaa granulaatiokudoksen eli uusien verisuonien ja mesenkymaalisten solujen, fibroblastien ja myofibroblastien aktivaatio ja vähittäinen invaasio paikalle. Granulaatiokudosvaihe seuraa kun hyytymää ja vaurioitunutta kudosta on riittävästi poistettu. Paikalla oleva tulehdussolukko vähenee. Nyt alkaa nopea uuden 9
Sidekudosvaurion paraneminen - granulaatokudos Kuvat: Rubin et Farber: Pathology. Lippincott Raven A. Vaurio on täyttynyt verihyytymällä, dermiksessä ei reaktiota. B. Demikseen on ilmaantunut verisuonia ja uusia soluja (=granulaatiokudosta). Hyytymää poistetaan. Kollageeni III synteesi vilkasta. C. Kollageeni tyyppi I synteesi on vilkasta. Tyyppi III poistetaan. Granulaatiokudos vähenee. D. Epiteeli on nyt ehjä. Dermikseen syntyy koll. tyyppi Ipitoinen arpi. soluväliaineen uudis-rakennus. Tässä vaiheessa tuotetaan tyyppi III kollageeni -säikeitä mahdollisimman nopeasti (samalla sikin sokin). Saadaan aikaan tilapäinen soluväliaine, joka tarjoaa samalla poistettavan hyytymän tilalle astetta jatkuu edelleen. Tällöin syntyy nk. hypertroofinen arpi tai jopa kasvainmainen keloidi. Molkyylitason tapahtumia sidekudoksen paranemisessa 1. Hyytymä Fibriini ja fibronektiini ovat alkuun kudoksen tukirakenne. Makrofagit alkavat poistaa sitä. 2. Siivous Makrofagit poistavat hyytymää ja vaurioitunutta kudosta 3. Apujoukot paikalle Kemotaksis tuo paikalle fibroblasteja, verisuonia, lisää syöjäsoluja (=granulaatiokudos). tukevamman rakenteen. Seuraavaksi alkaa rauhallisempi lopullisen soluväliaineen rakentaminen. Makrofagit syövät ja poistavat nyt vuorostaan tyyppi III kollageenisäikeet. Samalla fibro-blastit/ myofibroblastit syntetisoivat pysyvämmän, typpi I kollageeni-perustaisen soluväliaineen. 4. Siivous jatkuu Samalla fibroblastit tuottavat uutta matriksia (Koll III). 5. Kollageeni III muodostaa seuraavan tukirakenteen. 6. Kollageeni tyyppi I muodostaa lopullisen tuen kudokseen. Koll III poistetaan. Kuvat: Rubin et Farber: Pathology. Lippincott Raven Rasvasolut ja rasvakudos Lopulta fibroblastien ja myofibroblastien sekä kapillarien määrä vähenee ja paikalle on syntynyt runsaasti tyyppi I kollageenia sisältävä arpikudos. Rasvakudos on erilaistunutta sidekudosta, jolle ovat tyypillisiä rasvaa varastoivat solut l. adiposyytit. Rasvakudosta tavataan kaikkialla ihon alla, mutta runsaasti myös ruumiinontelossa, mm. vatsapaidassa ja esim. munuaisten ympärillä. Rasvasolut syntyvät mesenkyymaalisista kantasoluista erilaistumisen kautta. Kuukausien kuluessa myofibroblastit pyrkivät sitäkin kuromaan supistamalla pienemmäksi. Tästä kuromisesta seuraa, että arvet rupeavat usein vuosien varrella kiristämään ja saattavat kuroa putkimaisia rakenteita tukkoon. Rasvakudosta on kahdenlaista: valkoista ja ruskeaa. Valkoinen rasvakudos on hallitseva aikuisilla ihmisillä ja ruskeaa rasvakudosta on erityisen paljon sikiökaudella ja Joskus sidekudoksen soluväliaineen uudismuodostus ei vaimenekaan vaan kudoksen muokkaus ja uudisrakennus 10
vastasyntyneellä. Ruskeaa rasvakudosta tavataan erityisen paljon talviunta viettävillä eläimillä. Valkea rasvakudos toimii energian varastona, eristyskudoksena ja tärkeiden mekaanisena suojana. Viime aikoina on käynyt selväksi, että lihavuus on ainakin diabeteksen, verenpainetaudin ja valtimoiden kovettumataudin riskitekijä. Länsimaiden lihavuusepidemia onkin poikinut paljon rasvakudokseen kohdistuvaa tutkimusta ja nykyään rasvakudosta pidetäänkin varsin aktiivisena hormonien ja muiden säätelytekijöiden erittäjänä. Valkean rasvan adiposyytti sisältää yhden suuren rasvapisaran, jossa rasva on varastoituna triglyseridimuodossa. Pisara on niin suuri, että se työntää tuman ja muun sytoplasman ohueksi kerrokseksi solukalvon alle. Tavallisen histologisen valmisteen prosessissa pisaran rasva on liuennut pois ja solu näyttää reunoja lukuun ottamatta tyhjältä. Erikoismenetelmillä rasva saadaan halutessa säilytetyksi ja värjätyksi. Valkeaa ja ruskeaa rasvakudosta Valkean rasvasolu sytoplasmassa on yksi suuri rasvapisara. Tuma ja muu sytoplasma on työntynyt ohueksi nauhaksi aivan laidalle. Kuvat: Kerr: Atlas of Functional Histology. Mosby Ruskean rasvan solussa on useita pieniä rasvapisaroita ja niiden väleissä sytoplasmaa. Tuma on keskellä solua. Rasvasoluja ympäröi ohut tyvikalvo, external lamina ja siihen liittyvä ohut retikuliiniverkosto tukirakenteena. Insuliinin suosii rasvan varastoitumista, adrenerginen stimulus taas rasvan liikekannalle panoa rasvasolusta. Ruokahalun ja rasvakudoksen säätely on vielä tuotakin monimutkaisempaa. Ruskea rasvakudos kehittyy myös mesenkymaalisista kantasoluista adrenergisen hermotuksen vaikutuksen alaisena. Noradrenaliini säätelee myös kudoksen toimintaa. Ruskean rasvasolun sytoplasmassa on useita rasvapisaroita. Ruskea rasvakudos pystyy tuottamaan suoraan lämpöä koska sen mitokondrioissa hengitysketju on kytketty irti ATP-tuotannosta, joten se tuottaa lämpöä. Ruskeassa rasvakudoksessa on vilkkaan metabolian merkkinä myös tiheä verisuonitus. 11