Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Τα πνευμονοκύτταρα τύπου Ι (ΑΤ1) είναι μεγάλα, άμορφα κύτταρα με επιμηκυσμένο λεπτό κυτόπλασμα που καλύπτουν το μέγιστο μέρος της επιφάνειας ανταλλαγής αερίων του πνεύμονος. Μελετήθηκαν, αρικά, υπό το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, το 1952, και μαζί με τα ΑΤ2 σχηματίζουν συνεχές στρώμα που επαλείφει το πνευμονικό παρέγχυμα. Τα ΑΤ1 καλύπτουν το 95% της κυψελιδικής επιφάνειας και από κοινού με τα ενδοθηλιακά κύτταρα των κυψελιδικών τριψοειδών και το λεπτό στρώμα συνετικού ιστού, έναντι του οποίου αντιπαατίθενται, σχηματίζουν το  διαχωρισμό αέρος-αίματος, μέσω του οποίου διενεργείται η ανταλλαγή αερίων. Στον κυψελιδικό χώρο, τα ΑΤ1 συνδέονται με άλλα ΑΤ1 και ΑΤ2 μέσω στερρών δεσμών που εδράζονται στην πριφέρειά τους. Από κοινού με τα ΑΤ2, τα ΑΤ1 ζ]σχηματίζουν ένα τείχος για την παθητική διαρροή διαλυτών και υγρού, προς ον κυψελιδικό χώρο, που αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για την ανταλλαγή αερίων. Τα Ατ1 είναι μεγάλα κύτταρα, των οποίων ο όγκος φτάνει τα 900 μm², στα μικρά πειραματόζωα και τα 1800 μm² στον ανθρώπινο πνεύμονα, καλύπτοντας μια επιφάνεια 4500 και 5100 μm2, στον ποντικό και τον άνθρωπο, αντίστοιχα. Τα ΑΤ1 έχουν μικρές κυτοπλασματικές προβολές με τις οποπιες υποβοηθούνται να συμμετέχουν στο σχηματισμόπερισσότερων τη μιας κυψελίδων. Οπυρήνας τους περιβάλλετααι από αραιά μιτοχόνδρια ενδοπλασματικό δίκτυο, με ριβοσώμια, και μόλις υποσημαινόμενη συσκευλη Golgi. Αντίθετα με τα ΑΤ2, τα οποία περιέχουν σώμάτια lamellar, τα ΑΤ1 δεν εμφανίζουν οποιδήποτε άλλο μοερφολογικό χαρακτηριστικό. Καθ΄όλο τους το μήκος, εμφανίζονται φιαλοειδή κυστίδια, ή εκκολπώσεις, μερικά από τα οποία είναι ανοικτά προς την κυψελιδική επιφάνεια ή τον διάμεσο χώρο, αν και δεν είναι ειδικά για τα ΑΤ1 καθώς αναγνωρίζονται, επίσης, στα ενδοθηλιακά κύτταρα.   Πιστεύεται ότι τα ΑΤ1 προέρχονται από τα ΑΤ2 καιτά τη διάρκεια της αναπτύξεως, και επ΄αφορμή κακώσεων. πρόσφατα δεδομένα συγκλείνουν στην πεποίθηση της διαφοροποιήσεως των ΑΤ1 από πρόγονα κλυτταρα προερχόμενα από ον μυελό των οστών. Μέχρι πρόσφατα, πιστευόταν ότι τα ΑΤ1 είχαν απλά ένα παθητικό ρόλο στην ανταλλαγή αερίων, αλλά οι βελτιώσεις στις μεθόδους απομονώσεως των ΑΤ1 και η ταυτοποίηση των υπεύθυνων γονιδίων και των πρωτεϊνών τους έχουν αποκαλύψει τη λειτουργική τους εμπλοκή στην κυψελιδική ομοιοστασία, τον έλεγχο της διακινήσεως  του νερού και της ενεργού μεταφοράς ιόντων, την κυτοπροστασία, ενώ έχουν επισημανθεί ιδιότητες προπηκτικές και προφλεγμονώδεις, συμμετοχή στη  αναδιαμόρφωση και τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Τα ΑΤ1 είναι ιδιαίτερα διαπερατά στο νερόμ λόγω της παρουσία των υδρικών διαύλων aquaporin-5. Η ταυτοποίηση διαύλων Να και υπομονάδων αντλιών Να, και της ευαίσθητης  στην αμιλοριδίνη πρόσληψη Να και την αναστελλόμενη από την ουβαΐνη πρόσληψη Rb⁺ επιβεβαιώνουν το ρόλο τους στην πρόσληψη Να. Τα κύτταρα ΑΤ1 είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στις κακώσεις και απλευθερώνουν πρωτεΐνες στο βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα και τον ορό και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δείκτης βλάβης. Η συσχετίσεις των των μηχανισμών βλάβης και επιδιορθώσεις των ΑΤ1 με τη παθογένεια των πνευμονοπαθειών τελούν υπό ενταστικό έλεγχο. Τα ΑΤ1 παρατάσσονται απέναντι από τη λεπτή περιοχή του τοιχώματος των τριχοειδών και, πιστεύεται ότι ασκούν μεταβολική ή μεταφορική λειτουργία. Στην κορυφή τους ανιχνεύεται ICAM-1, που, ενδεχομένως, υποστηρίζει τις διακυτταρικές τους αντεπιδράσεις, π.χ., με τα κυψελιδικά μακροφάγα[i].  Δεν αποκλείεται να παράγουν την πρωτεΐνη δικτύου Gla[ii]. Τα ΑΤ1 είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στις προσβολές, ώστε αποπίπτουν σχετικά εύκολα, αφήνοντας εκτεθειμένη τη βασική μεμβράνη. Οι κυτοπλασματικές προσεκβολές των κυτ­τά­ρων τύπου Ι συμμετέχουν, μερικές φορές, στο σχηματισμό γειτονικών κυψελίδων. Τα κύτταρα αυτά στερούνται της ικανότητας διαιρέσεως και έχουν μικρό αριθμό οργανυλίων. Υποστηρίζεται, όμως, ότι περιέχουν μετρητά ποσά λείου ενδοπλα­σμα­τικού δικτύου, πολλαπλασιαζόμενο παρουσία τοξικών παραγόντων, σκοτει­νό­χρω­μα, ανωμάλου σχήματος μιτοχόνδρια και πολυάριθμα πινοκυτοτικά κυστί­δια. Συνδέονται στερρά με τα κύτταρα τύπου ΙΙ.
Το κυψελιδικό επιθήλιο είναι περισσότερο στεγανό συγκριτικά με το ενδοθήλιο των πνευμονικών τριχοειδών, από το οποίο επιτρέπεται ένας βαθμός διαρροής, κάτω από συγκεκριμένες προϋποθέσεις. Πραγματικά, η υδραυλική αγωγιμότητα του ενδοθηλίου φαίνεται ότι είναι πενταπλάσια της αγωγιμότητας του επιθηλίου και αυτό, προφανώς, οφείλεται στους ευρύτερους διακυτταρικούς πόρους, που παρατηρούνται μεταξύ των ενδοθηλιακών κυττάρων. Έτσι, είναι ενδεχόμενο ότι τοξικές ουσίες, που φαίνεται ότι κατά προτίμηση προσβάλλουν το ενδοθήλιο (πχ., οξειδωτικά), μπορεί να δρουν και στα δύο κυτταρικά στρώματα της κυψελιδοτριχοειδικής μεμβράνης, αλλά, λόγω των ευρύτερων διακυτταρικών πόρων του ενδοθηλίου, το προκαλούμενο αποτέλεσμα στα ενδοθηλιακά κύτταρα επισκιάζει τις -πειραματικά τουλάχιστον- βεβαιούμενες βλάβες που υφίσταται το επιθήλιο.
[i] Paine R, Christensen P, Toews GB, et al: Regulation of alveolar epithelial cell ICAM-1 expression by cell shape and cell-cell interactions. Am J Physiol 1994• 266:L476
[ii]  Rannels SR, Cancela ML, Wolpert EB, et al: Matrix Gla protein mRNA expression in cultured type II pneumocytes. Am J Physiol 1993• 262:L270-L278.
Tα πνευμονοκύτταρα τύπου ΙΙ είναι κυβοειδή, φέρουν άφθονα οργανύλια, όπως τα οσμιόφιλα σωμάτια που παριστά­νουν ενδοκυττάριες θέσεις αποθηκεύσεως επιφανειοδραστικής ουσίας. Ονομάζονται, επίσης, κοκκιώδη πνευμονοκύτταρα ή γιγαντοκύτταρα γωνίας. Μορφολογικά, τα κοκκιώδη πνευμονοκύτταρα τύπου ΙΙ χαρακτηρίζονται από το κυβοειδές τους σχήμα, τις δακτυλιοειδείς προεξοχές των κορυφών τους και τα κυτοπλασματικά σωμάτια που εμπεριέχουν φωσφολιπίδια της επιφανειοδραστικής ουσίας. Καταλαμβάνουν τις γωνίες των κυψελίδων, έχουν έντονη μεταβολική δραστηριότητα, που αποδεικνύεται από τα αναπτυγμένα οργανύλια, τα πολυάριθμα, επιμήκη μιτοχόνδρια, το τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο, τα πολυάριθμα ριβοσωμάτια, τα κυτοπλασματικά έγκλειστα και τα πολυκυστικά σωμάτια. Είναι πρόδρομοι των πνευμονοκυττάρων τύπου Ι, στα οποία μεταπίπτουν επί καταστροφής αυτών. Η μεταβολική τους λειτουργία αναφέρεται στη σύνθεση της επιφανειοδραστικής ουσίας. Τα κυτταροπλασματικά έγκλειστα είναι, ή τουλάχιστον περιέχουν, επιφανειοδραστική ουσία. Τα κύτταρα αυτά υφίστανται μιττωτικές διαιρέσεις και θεωρούνται προγενήτορες των κυττάρων τύπου Ι. δραστηριότητα | παράγων μεταγραφής |