Sertolijeve ćelije
Sertolijeva ćelija (tip sustentakulska ćelija) jest "medicinska sestra" ćelija testisa koja je dio semniferne tubule i pomaže u procesu spermatogeneze, u proizvodnji sperme. Aktivira se folikul-stimulirajućim hormonom (FSH) koji izlučuje adenohipofiza, a na svojim membranama ima FSH receptor. Nalazi se posebno u zglobnim sjemeničkim tubulama (jer je to jedino mjesto u testisima gdje se stvaraju spermatozoidi). Razvoj Sertolijevih ćelija usmeren je na testis determinirajući faktor, koji određuje testisni protein.
| Sertolijeva ćelija | |
|---|---|
 Klicin epitel testisa. 1: bazna lamina 2: spermatogonija 3: spermatocit 1. reda 4: spermatocit 2. reda 5: spermatida 6: Zreli spermatid 7: Sertolijeva ćelija 8: uski spoj (krvna testisna barijera) | |
 Histološki presjek testisnog parenhima vepra. 1 – Lumen u tubulus seminiferus contortus 2 – Spermatide 3 – spermatociti 4 Spermatogonija 5 Sertolijeva ćelija 6 – Miofibroblasti 7 – Leydigova ćelijas 8 – Kapillari | |
| Detalji | |
| Prekursor | Genitalna kvržica |
| Sistem | Reproductivni sistem |
| Lokacija | Testisi |
| Funkcija | Pomoć u proizvodnji sperme |
| Identifikatori | |
| MeSH | D012708 |
| FMA | 72298 |
| Anatomska terminologija | |
Struktura
urediSertolijeve ćelije nalaze se u seminifernim tubulama. Na snimcima, koristeći standardno bojenje, Sertolijeve ćelije lako se miješaju sa ostalim ćelijama germinalnog epitela. Najkarakterističnija obilježja Sertolijevih ćelija je tamno jedarce.[1]
Razvoj
urediSertolijeve ćelije potrebne su za muški seksualni razvoj. Tokom muškog razvoja, gen SRY aktivira SOX9, koji se zatim aktivira i formira povratnu petlju sa FGF9. Sertolijeva ćelija proliferira i diferencira i uglavnom se aktivira FGF9.[2] Odsustvo FGF9 obično uzrokuje razvoj ženke.[3] Jednom kada je u potpunosti diferencirana, smatra se da je Sertolijeva ćelija vremenski diferencirana i da nije u stanju da se razmnožava.[4] Stoga, nakon što započne spermatogeneza, više se ne stvaraju Sertolijeve ćelije.
Međutim, nedavno su neki naučnici pronašli način za induciranje stvaranja Sertolijevih ćelija u juvenilnog proliferativnog fenotipa izvan tijela.[5] To stvara mogućnost popravljanja nekih oštećenja koja uzrokuju neplodnost muškaraca. Predlaže se da Sertolijeve ćelije mogu poticati iz fetusog mezonefrosa.[6]
Funkcija
urediBudući da je njihova glavna funkcija hranitelja spermatozoida u razvoju kroz stadije spermatogeneze, Sertolijeve ćelije takoder su nazvali majčinske ćelije ili ćelije njegovateljice.[7] Sertolijeve ćelije djeluju i kao fagociti, trošeći zaostalu citoplazmu tokom spermatogeneze. Premještanje ćelija iz baze u lumen sjemeničnih tubula nastaje konformacijskim promjenama na bočnim rubovima Sertolijevih ćelija.
Lučenje
urediSertolijeve ćelije izlučuju slijedeće supstance:
- antimullerovski hormon (AMH) – izlučuje se u ranim fazama života ploda.
- inhibin i aktivin – izlučuju se nakon puberteta i zajedno djelujući na reguliranju izlučivanja folikul-stimulirajućeg hormona ( FSH).
- androgen vezujući protein (koji se naziva i globulin za vezanje testosterona) – povećava koncentraciju testosterona u sjemenskim tubulama kako bi se lagano stimulirala spermatogeneza.
- estradiol – aromataza iz Sertolijevih ćelija pretvara testosteron u 17 beta-estradiol da usmjerava spermatogenezu
- ERM faktor transkripcije ERM transkripcijski faktor (skraćenica od ETS Related Molecule) – potreban je za održavanje spermatogonijske matične ćelije u testisu odraslih.
- transferrin — protein krvne plazme za otpuštanje gvožđa[8]
Strukturni
urediOkluzivni spojevi Sertolijevih ćelija tvore krvno-testisnu barijeru, strukturu koja odvaja intersticijsku krvnu pregradu testisa iz adluminalnog predjela sjemenišnih tubula. Zbog apikalne progresije spermatogonija (matičnih ćelija spermatozoida), okluzijski spojevi se moraju dinamički reformirati i razbiti kako bi se omogućilo da imunoidipolna spermatogonija pređe kroz krvno-testisnu barijeru. Tako mogu postati imunološki jedinstveni. Sertolijeve ćelije kontroliraju ulazak i izlazak hranjivih sastojaka, hormona i drugih hemikalija u tubujle testisa, kao i čine adluminalni odjel ćije mjesto ima privilegiran imunski sistem.
Ove ćelije također su odgovorne za uspostavljanje i održavanje spermatogonijske matične ćelijske niše, koja osigurava obnovu matičnih ćelija i diferencijaciju spermatogonija u zrele klicne čelije koje, se korak po korak, razvijaju kroz dugi proces spermatogeneze, završavajući oslobađanjem spermatozoida u procesu poznatom kao spermijacija.[9] Sertolijeve ćelije vežu se za spermatogonijske ćelije putem N-kaderina i galaktoziltransferaze (preko ugljikohidrata).
Ostale funkcije
urediZa vrijeme faze sazrijevanja spermatozoida, Sertolijeve ćelije troše nepotrebne dijelove spermatozoida.
Sertolijeve ćelije su u stanju popraviti prirodno nastala oštećenja DNK.[10] Ovaj popravak vjerovatno koristi proces nehomolognog krajnjeg spajanja koji uključuje XRCC1 i PARP1 proteine ispoljene u Sertolijevim ćelijama.[10]
Sertolijeve ćelije imaju veću frekvenciju mutacije u odnosu na spermatogene ćelije.[11] U usporedbi sa spermatocitima, frekvencija mutacije je oko 5 do 10 puta veća u Sertolijevim ćelijama. To može odražavati potrebu za većom efikasnošću popravljanja DNK i izbjegavanja mutacija u klicinoj liniji nego u somatskim ćelijama.
Imunomodulacijska svojstva Sertolijevih ćelija
urediOsim ekspresije faktora koji su ključni za sazrijevanje spermatozoida, Sertolijeve ćelije proizvode i širok spektar molekula (bilo na njihovoj površini, bilo topivih) koje su u stanju modificirati imunski sistem (IS). Sposobnost Sertolijevih ćelija da mijenjaju imunski odgovor u tubulama potrebna je za uspješno sazrijevanje spermatozoida. Spermne ćelije izražavaju neoepitope na svojoj površini dok napreduju kroz različite faze sazrevanja. Oni mogu potaknuti snažan imunski odgovor ako se postave na različita mjesta u tijelu.
Molekule Sertolijevih ćelija povezane sa imunosupresijom ili imunoregulacijom
uredi- FAS/FAS-L sistem – ekspresija Fas liganda (Fas-L) na površini SC-ova aktivira apoptoznu smrt ćelija koje nose receptor Fas, tj. citotoksične T-ćelije.[12]
– rastvorljivi FasL – povećava efektivnost sistema; – rastvorljiva Fas- FasL blokada na površini drugih ćelija (ne inducira apoptozu u Sertolijevim ćelijama preko ćelija IS-a)
- B7/H1 – opadajuća proliferacija efektorski T-ćelija[13]
- Jagged1 (JAG1) – indukcija ekspresije Foxp3 transcripcijskog faktora u naivnim T-limfocitima (povećavajući relativne brojeve of rfegulatornih T-ćelija)[14]
- Proteazni inhibitor-9 (PI-9) – član je serpinske porodice (inhibitora serin proteaze)[15]
– inducira sekreciju proteaze granizma B, citotoksičnih T-ćelija NK-ćelija, u stanju su da induciraju apoptozu u ciljanoj ćeliji. SC proizvode PI-9 koji nepovratno veže granzim B i inhibira njegovu aktivnost.
- CD59 – površinske molekule na SC-ovima, član of komplementnih regulatornih proteina (CRP)
– inhibira zadnji korak komplementne kaskade – formacija kompleksa membranskog napada[16]
- Klasterin – rastvorljiva molekula, funkcija slična sa CD59 – gradećim kompleksom sa granizm B i inhibira aktivaciju apoptoze putem T-limfocita ili NK-ćelija[16]
- TGF-beta – transformirajući faktor rasta beta (idirektns proizvodnja SC-ova je kontroverzna).
– indukcija regulatorbih T-ćelija na periferiji[17]
Ostale uključene molekule
uredi- CD40 – molekule asocirane sa dendritskim ćelijama (DC)
– SC-ovi su u stanju da reguliraju ekspresiju CD40 na površini DC-ova (mehanizam nije poznat) – Smanjena regulacija CD40 rezultira smanjenom sposobnošću DC-a da stimuliraju odgovor T-ćelije. Sertolijeve ćelije također su sposobne da inhibiraju migraciju imunskih ćelija – infiltraciju nižih imunskih ćelija na mesto upale.
Klinički značaj
urediTumor Sertoli-Leydigove ćelije je dio grupe tumora stromske vrpce jajničkih neoplazhmi. Ovi tumori proizvode i Sertolijeve i Leydigove ćelije i dovode do povećanog lučenja testosterona u jajnicima i testisima.
Ostale životinje
urediFunkcija Sertolijevih ćelija u amniota i anamniota je ista, ali imaju nešto drugačija svojstva u poređenju jednih s drugima. Anamnionti (ribe i vodozemci) za proizvodnju sperme, koriste cističnu spermatogenezu.[18] U slučaju amniota, Sertolijeve ćelije se smatraju vremenski diferenciranim ćelijama koje se ne mogu razmnožavati. U anamniota, Sertolijeve ćelije prolaze kroz dve proliferativne faze. Prva faza proliferacije nastaje tokom uspostavljanja ciste što pospješuje i migraciju klicnih ćelija u njih,[19][20] a druga je da se poveća cista i stvori prostor za proliferaciju germ-ćelija.[21]
Općeprihvaćena činjenica da su Sertolijeve ćelije vremenski diferencirane u amniota nedavno je promijenjena. Nakon ksenogene transplantacije ove ćelije su bile sposobne za proliferaciju.[22]
Historija
urediSertolijeve ćelije tako se nazivaju po svom eponimu Enricu Sertoliju, italijanskom fiziologu koji ih je otkrio dok je studirao medicinu na Univerzitetu u Paviji, Italija.[23]
Opis ove ćelije objavio je 1865. godine. Tu ćeliju Sertoli je otkrio Belthleovim mikroskopom kupljenim 1862. godine, koji je koristio dok je studirao medicinu. U publikaciji iz 1865. godine njegov prvi opis koristio je izraze "drvolika ćelija" ili "žilava ćelija", te ih je nazvao "materinskim ćelijama". Ostali naučnici koji su koristili Enricovo porodično ime Sertoli za označavanje ove ćelije u publikacijama, počevši od 1888. godine. Od 2006. godine objavljena su dva udžbenika koja su posebno posvećena Sertolijevim ćelijama.
Dodatne slike
uredi-
Presjek testisnih tubula pacova. X 250.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ OSU Center for Veterinary Health Sciences - OSU-CVHS Home Arhivirano 9. 12. 2006. na Wayback Machine
- ^ Kim Y, Kobayashi A, Sekido R, DiNapoli L, Brennan J, Chaboissier MC, Poulat F, Behringer RR, Lovell-Badge R, Capel B (juni 2006). "Fgf9 and Wnt4 act as antagonistic signals to regulate mammalian sex determination". PLoS Biology. 4 (6): e187. doi:10.1371/journal.pbio.0040187. PMC 1463023. PMID 16700629.
- ^ Moniot B, Declosmenil F, Barrionuevo F, Scherer G, Aritake K, Malki S, Marzi L, Cohen-Solal A, Georg I, Klattig J, Englert C, Kim Y, Capel B, Eguchi N, Urade Y, Boizet-Bonhoure B, Poulat F (juni 2009). "The PGD2 pathway, independently of FGF9, amplifies SOX9 activity in Sertoli cells during male sexual differentiation". Development. 136 (11): 1813–21. doi:10.1242/dev.032631. PMC 4075598. PMID 19429785.
- ^ Sharpe RM, McKinnell C, Kivlin C, Fisher JS (juni 2003). "Proliferation and functional maturation of Sertoli cells, and their relevance to disorders of testis function in adulthood". Reproduction. 125 (6): 769–84. doi:10.1530/reprod/125.6.769. PMID 12773099.
- ^ Nicholls PK, Stanton PG, Chen JL, Olcorn JS, Haverfield JT, Qian H, Walton KL, Gregorevic P, Harrison CA (decembar 2012). "Activin signaling regulates Sertoli cell differentiation and function". Endocrinology. 153 (12): 6065–77. doi:10.1210/en.2012-1821. PMID 23117933.
- ^ Vize, Peter D.; Woolf, Adrian S.; Bard, Jonathan (2003). The kidney: from normal development to congenital disease. Academic Press. str. 82–. ISBN 978-0-12-722441-1. Pristupljeno 18. 11. 2010. Nepoznati parametar
|name-list-format=zanemaren (prijedlog zamjene:|name-list-style=) (pomoć) - ^ Rato L, Alves MG, Socorro S, Duarte AI, Cavaco JE, Oliveira PF (maj 2012). "Metabolic regulation is important for spermatogenesis". Nature Reviews. Urology. 9 (6): 330–8. doi:10.1038/nrurol.2012.77. PMID 22549313.
- ^ Xiong X, Wang A, Liu G, Liu H, Wang C, Xia T, Chen X, Yang K (juli 2006). "Effects of p,p'-dichlorodiphenyldichloroethylene on the expressions of transferrin and androgen-binding protein in rat Sertoli cells". Environmental Research. 101 (3): 334–9. Bibcode:2006ER....101..334X. doi:10.1016/j.envres.2005.11.003. PMID 16380112.
- ^ O'Donnell L, Nicholls PK, O'Bryan MK, McLachlan RI, Stanton PG (januar 2011). "Spermiation: The process of sperm release". Spermatogenesis. 1 (1): 14–35. doi:10.4161/spmg.1.1.14525. PMC 3158646. PMID 21866274.
- ^ a b Ahmed EA, Barten-van Rijbroek AD, Kal HB, Sadri-Ardekani H, Mizrak SC, van Pelt AM, de Rooij DG (juni 2009). "Proliferative activity in vitro and DNA repair indicate that adult mouse and human Sertoli cells are not terminally differentiated, quiescent cells". Biology of Reproduction. 80 (6): 1084–91. doi:10.1095/biolreprod.108.071662. PMID 19164176.
- ^ Walter CA, Intano GW, McCarrey JR, McMahan CA, Walter RB (august 1998). "Mutation frequency declines during spermatogenesis in young mice but increases in old mice". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (17): 10015–9. Bibcode:1998PNAS...9510015W. doi:10.1073/pnas.95.17.10015. PMC 21453. PMID 9707592.
- ^ Dal Secco V, Riccioli A, Padula F, Ziparo E, Filippini A (februar 2008). "Mouse Sertoli cells display phenotypical and functional traits of antigen-presenting cells in response to interferon gamma". Biology of Reproduction. 78 (2): 234–42. doi:10.1095/biolreprod.107.063578. PMID 17989360.
- ^ Kaur G, Thompson LA, Dufour JM (juni 2014). "Sertoli cells--immunological sentinels of spermatogenesis". Seminars in Cell & Developmental Biology. 30: 36–44. doi:10.1016/j.semcdb.2014.02.011. PMC 4043859. PMID 24603046.
- ^ Campese AF, Grazioli P, de Cesaris P, Riccioli A, Bellavia D, Pelullo M, Padula F, Noce C, Verkhovskaia S, Filippini A, Latella G, Screpanti I, Ziparo E, Starace D (mart 2014). "Mouse Sertoli cells sustain de novo generation of regulatory T cells by triggering the notch pathway through soluble JAGGED1". Biology of Reproduction. 90 (3): 53. doi:10.1095/biolreprod.113.113803. PMID 24478388.
- ^ Potempa J, Korzus E, Travis J (juni 1994). "The serpin superfamily of proteinase inhibitors: structure, function, and regulation". The Journal of Biological Chemistry. 269 (23): 15957–60. PMID 8206889.
- ^ a b Lee HM, Oh BC, Lim DP, Lee DS, Lim HG, Park CS, Lee JR (juni 2008). "Mechanism of humoral and cellular immune modulation provided by porcine sertoli cells". Journal of Korean Medical Science. 23 (3): 514–20. doi:10.3346/jkms.2008.23.3.514. PMC 2526533. PMID 18583891.
- ^ Iliadou PK, Tsametis C, Kaprara A, Papadimas I, Goulis DG (oktobar 2015). "The Sertoli cell: Novel clinical potentiality". Hormones. 14 (4): 504–14. doi:10.14310/horm.2002.1648. PMID 26859601.
- ^ Schulz RW, de França LR, Lareyre JJ, Le Gac F, LeGac F, Chiarini-Garcia H, Nobrega RH, Miura T (februar 2010). "Spermatogenesis in fish". General and Comparative Endocrinology. 165 (3): 390–411. doi:10.1016/j.ygcen.2009.02.013. PMID 19348807.
- ^ Morais RD, Nóbrega RH, Gómez-González NE, Schmidt R, Bogerd J, França LR, Schulz RW (novembar 2013). "Thyroid hormone stimulates the proliferation of Sertoli cells and single type A spermatogonia in adult zebrafish (Danio rerio) testis". Endocrinology. 154 (11): 4365–76. doi:10.1210/en.2013-1308. PMID 24002037.
- ^ Lacerda SM, Costa GM, Campos-Junior PH, Segatelli TM, Yazawa R, Takeuchi Y, Morita T, Yoshizaki G, França LR (februar 2013). "Germ cell transplantation as a potential biotechnological approach to fish reproduction". Fish Physiology and Biochemistry. 39 (1): 3–11. doi:10.1007/s10695-012-9606-4. PMID 22290474.
- ^ Almeida FF, Kristoffersen C, Taranger GL, Schulz RW (januar 2008). "Spermatogenesis in Atlantic cod (Gadus morhua): a novel model of cystic germ cell development". Biology of Reproduction. 78 (1): 27–34. doi:10.1095/biolreprod.107.063669. PMID 17881768.
- ^ Mital P, Kaur G, Bowlin B, Paniagua NJ, Korbutt GS, Dufour JM (januar 2014). "Nondividing, postpubertal rat sertoli cells resumed proliferation after transplantation". Biology of Reproduction. 90 (1): 13. doi:10.1095/biolreprod.113.110197. PMC 4076399. PMID 24285718.
- ^ synd/518 na Who Named It?
Vanjski linkovi
uredi
- Histološka slika: 17805loa – Histology Learning System na Univerzitetu Boston
- Histološka slika: 17806loa – Histology Learning System na Univerzitetu Boston