Diapedéza
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/41/NeutrophilerAktion.png/220px-NeutrophilerAktion.png)
Diapedéza (též extravazace nebo transepiteliální migrace) je schopnost bílých krvinek (leukocytů) procházet cévní stěnou kapilár a vstoupit do tkání obklopené krevními cévami[1]. Tento proces je významný pro vrozenou i adaptivní imunitu[2] protože díky němu mohou imunitní buňky pronikat do míst, kde vzniká zánět např. z důvodu infekce patogenem. I z toho důvodu je proces migrace leukocytů velmi přísně kontrolován.
Diapedézy v klasickém slova smyslu jsou schopné zejména neutrofilní granulocyty a monocyty, ačkoliv podobný proces probíhá i u lymfocytů při jejich migraci mezi tkáněmi, zejména pak při tzv. homingu lymfocytů do lymfatických orgánů.[3]
Průběh
Průběh diapedézy lze rozdělit do několika základních kroků
- chemoatrakce
- adheze a rolování
- pevné navázání
- transmigrace
Chemoatrakce
Buňky endotelu (endotel) cév za normální okolností nevystavují na svém povrchu mnoho adhezivních molekul. V případě akutní infekce okolní tkáně, buňky endotelu vystaví na svém povrchu selektiny typu P a E a buněčné adhezivní molekuly (CAM) [4]. Signálem pro vystavení těchto adhezivních molekul na povrch jsou prozánětlivé mediátory nacházající se v napadené inervované tkáni. Jsou jimi fragmenty komplementu (C5a), histaminu, leukotrien B4, TNF-α, LPS, chemokiny a další molekuly signalizující infekci. Tyto signální mediátory sekretují rezidentní imunitní buňky v napadené tkáni, žírné buňky, dendritické buňky a rezidentní makrofágy, které rozpoznaly přítomnost patogenu pomocí patogen asociovaných molekulárních vzorů (PAMP) [5].
Změna povrchu endoteliálních buněk vlásečnice je přímou odpovědí na zánět v tkáni a díky ní jsou cirkulující bílé krvinky schopny rozpoznat místo, ve kterém mají vystoupit z krevního oběhu do napadené tkáně. Důležitou roli v počátku diapedézy má zřejmě i vazodilatace (rozšíření cév). Díky ní se snižuje rychlost toku krve v kapiláře a bílé krvinky se snadněji dostanou do kontaktu se stěnou vlásečnic.
Adheze a rolování
Bílé krvinky se dostávají do kontaktu se selektiny na endoteliálních buňkách, což způsobí, že se začnou rolovat po vnitřní stěně kapiláry a tím zpomalují. Zároveň rolující leukocyty vnímají chemokinový gradient na stěně vlásečnice tvořený navázanými chemokiny na mezibuněčnou hmotu (extracelulární matrix). Rozpoznání chemokinu chemokinovým receptorem na leukocytu přispívá k signalizaci a následnému vystavení integrinů na povrch leukocytu. Nově vystavené integriny, např. LFA-1, VLA-4 nebo MAC-1, jsou v nízkoaffiní formě a slabě interagují s adhezivními molekulami jako je ICAM-1 nebo VCAM-1 na endoteliálních buňkách[1] [6].
Různé imunitní buňky jsou vybavené různými integriny, což společně s přítomnou kombinací adhezivních molekul na endotelu limituje typy leukocytů, které dokáží do dané tkáně vstoupit [1] [5].
Pevné navázaní
Integriny na leukocytech změní svou konformaci na vysokoaffiní což způsobí, že se leukocyty přestanou rolovat a pevně přilnou k endotelu.
Nejnovější studie představují koncept určitého plazení leukocytů po stěně vlásečnice, které by mělo následovat po pevném navázání a jeho cílem je naleznutí vhodného konkrétního místa pro následnou transmigraci. Ovšem specifický mechanismus tohoto procesu není plně objasněn.[5]
Transmigrace
Následně za pomoci integrinů a adhezivních molekul jako např. PECAM1 proběhne vlastní diapedéza. Průnik bílé krvinky endotelem se děje nejčastěji paracelulární cestou, kdy leukocyt prochází mezi stěnami dvou endoteliálních buněk a překonává buněčné spoje mezi nimi. V málo četných případech dojde k průniku leukocytu transcelulární cestou, tedy průchodu leukocytu skrz samotnou endoteliální buňku. Následně leukocyt musí ještě překonat bazální membránu pod endoteiálními buňkami.[4]
Klinický význam
Diapedéza a její regulace je ústředním procesem migrace leukocytů do tkání. Zkoumání jejích mechanismů je relevantní pro nádorovou biologii, transplantologii a farmakologii. Porozumění mechanismům transepiteliální migrace umožňuje vyvinout léčiva schopná znesnadňovat prostupu nádorových buněk do tkání a tvorbě metastáz nebo vyvinout léčbu mesenchymálními kmenovými buňkami které by byli injikovány systémově a přitom nebyly limitovány neschopností prostoupit endotelem cév z krevního oběhu[7].
Deficit adheze leukocytů 1
Je forma vzácné genetické poruchy charakterizovaná neschopností bílých krvinek zachytit se na endotel vlásečnice. Deficit je způsoben vrozenou poruchou integrinového řetězce β, který se nachází jak v LFA-1 tak v molekule MAC-1 [8]. Lidé postižení tímto deficitem trpí častými opakovanými bakteriálními infekcemi a špatným hojením ran, kvůli nedostatečnému vstupu bílých krvinek do tkání[9].
Reference
- ↑ a b c SCHIMMEL, Lilian; HEEMSKERK, Niels; VAN BUUL, Jaap D. Leukocyte transendothelial migration: A local affair. Small GTPases. 2017-01-02, roč. 8, čís. 1, s. 1–15. Dostupné online [cit. 2024-06-19]. ISSN 2154-1248. DOI 10.1080/21541248.2016.1197872. PMID 27715453. (anglicky)
- ↑ MULLER, W. A. Leukocyte-endothelial-cell interactions in leukocyte transmigration and the inflammatory response. Trends Immunol.. 2003, roč. 24, čís. 6, s. 327–34. Dostupné online. ISSN 1471-4906.
- ↑ LEWINSOHN, D. M.; BARGATZE, R. F.; BUTCHER, E. C. Leukocyte-endothelial cell recognition: evidence of a common molecular mechanism shared by neutrophils, lymphocytes, and other leukocytes. J Immunol.. 1987, roč. 138, čís. 12, s. 4313–21. Dostupné online. ISSN 0022-1767.
- ↑ a b Murphy, K., Travers, P., Walport, M. Janeway's Immunobiology. 7. vyd. New York: Garland Science, 2008.
- ↑ a b c VESTWEBER, Dietmar. How leukocytes cross the vascular endothelium. Nature Reviews Immunology. 2015-11, roč. 15, čís. 11, s. 692–704. Dostupné online [cit. 2024-06-19]. ISSN 1474-1741. DOI 10.1038/nri3908. (anglicky)
- ↑ SCHOPPMEYER, Rouven; D VAN BUUL, Jaap. The diapedesis synapse: dynamic leukocyte-endothelium interactions. Current Opinion in Physiology. 2020-06-20, roč. 2021, čís. 19, s. 1-9. Dostupné online. ISSN 2468-8673. DOI 10.1016/j.cophys.2020.06.003..
- ↑ SALMINEN, Alec T.; ALLAHYARI, Zahra; GHOLIZADEH, Shayan. In vitro Studies of Transendothelial Migration for Biological and Drug Discovery. Frontiers in Medical Technology. 2020-11-16, roč. 2. Dostupné online [cit. 2024-06-19]. ISSN 2673-3129. DOI 10.3389/fmedt.2020.600616. (English)
- ↑ KISHIMOTO, Takashi Kei; HOLLANDER, Nurit; ROBERTS, Thomas M. Heterogeneous mutations in the β subunit common to the LFA-1, Mac-1, and p150,95 glycoproteins cause leukocyte adhesion deficiency. Cell. 1987-07, roč. 50, čís. 2, s. 193–202. Dostupné online [cit. 2024-06-20]. DOI 10.1016/0092-8674(87)90215-7. (anglicky)
- ↑ WADA, Taizo; TONE, Yumi; SHIBATA, Fumie. Delayed Wound Healing in Leukocyte Adhesion Deficiency Type 1. The Journal of Pediatrics. 2011-02, roč. 158, čís. 2, s. 342. Dostupné online [cit. 2024-06-20]. ISSN 0022-3476. DOI 10.1016/j.jpeds.2010.07.057.
Externí odkazy
- (anglicky) 8,5 minuty dlouhá animace zobrazující aktivaci bílé krvinky a její průchod kapilárou, vše na molekulární úrovni Archivováno 19. 2. 2011 na Wayback Machine.