Що таке метаплазия? Метаплазія як механізм адаптації
Метаплазія - оборотне ушкодження клітин, при якому один тип диференційованих клітин (епітеліальних або мезенхімальних) заміщується іншим типом в межах одного виду тканини. Метаплазія може розвиватися в якості адаптаційної реакції клітин, чутливих до стресу і заміщати клітинами, більш стійкими до умов навколишнього середовища.
Найчастіше розвивається плоскоклеточная метаплазия циліндричного (призматичного) епітелію, що відбувається в дихальних шляхах у відповідь на постійне роздратування. У постійно палять нормальний Війчастий циліндричний епітелій трахеї і бронхів часто заміщається багатошаровим плоским епітелієм.
Камені в виводять протоках слинних залоз, підшлункової залози або жовчних протоках можуть стати причиною заміщення нормального секреторного циліндричного епітелію багатошаровим плоским. Нестача вітаміну А (ретиніт-вої кислоти) викликає плоскоклітинний метаплазию респіраторного епітелію. У всіх цих випадках більш міцний багатошаровий плоский епітелій жизнеспособнее, ніж циліндричний.
Однак ця заміна має свою ціну. Наприклад, в дихальних шляхах, не дивлячись на появу більш міцного покриття, губляться такі важливі функції миготливого епітелію, як секреція слизу - важливий механізм захисту від інфекцій. Таким чином, епітеліальна метаплазія - це палиця з двома кінцями, і в більшості випадків вона є небажаним зміною. Більш того, фактор, що викликав метаплазию, при персистирующем впливі може запустити злоякісну трансформацію метаплазированного епітелію.
У дихальних шляхах зазвичай розвивається плоскоклітинний рак, який росте в місцях метаплазії циліндричного епітелію в плоский.
Буває навпаки: відбувається метаплазія плоского епітелію в циліндричний, як при стравоході Барретта, коли плоский епітелій стравоходу заміщається циліндричним епітелієм кишкового типу під впливом рефлюксу шлункової кислоти. У цих місцях може розвинутися злоякісна пухлина, зазвичай аденокарцинома.
Метаплазія сполучної тканини - це формування хряща, кістки або жирової тканини (мезенхімальних тканин) в тканинах, які в нормі не містять ці елементи. Наприклад, формування кісткової тканини в м'язі (осифікуючий міозит) розвивається після внутрішньом'язових крововиливів. Цей вид метаплазії рідко розглядається як адаптаційна реакція і може бути результатом пошкодження клітин.
Механізми розвитку метаплазії
Метаплазія не є результатом зміни фенотипу диференційованої клітини. Це наслідок перепрограмування стовбурових клітин, які, як відомо, існують в нормальних тканинах, або недиференційованих мезенхімальних клітин, присутніх в сполучної тканини. При метаплазії ці клітини-попередники диференціюються в новому напрямку.
Диференціація стовбурових клітин в специфічну лінію запускається сигналами, що генеруються цитокінами, факторами росту і компонентами ВКМ. Ці зовнішні стимули запускають експресію генів, які забезпечують специфічну диференціювання клітин. Відомо, що вітамін А в разі його нестачі або надлишку регулює транскрипцію генів безпосередньо через ядерні рецептори ретиноєвої кислоти, які можуть впливати на диференціювання клітин-попередників, що відбуваються зі стовбурових клітин тканин.
Невідомо, як інші зовнішні стимули викликають метаплазию, але очевидно, що вони якимось чином порушують активність факторів транскрипції, що регулюють диференціювання.
(А) Схема. (Б) Метаплазія циліндричного епітелію (зліва) в плоскоклітинний епітелій (праворуч) в бронху.