Fibroblaster

Fibroblaster

Fibroblaster er celler som produserer komponenter som utgjør ekstracellulære matriksen. Fibroblaster bidrar til å bygge opp det strukturelle rammeverket (stroma) i organer. De er også viktige i sårhelingsprosessen og i respons til kronisk betennelse.

Fibroblast er blant de vanligste cellene i stroma. I normaltilstand er de ansvarlige for å vedlikeholde den ektracellulære matriksen. Det er stor variasjon i struktur og funksjon blant fibroblaster, også innenfor samme organ.

Fibroblastenes rolle i ulike organer

Fibroblastenes hovedrolle er å produsere den ekstracellulære matriksen. Cellene produserer selv alle komponentene som matriksen er bygd opp av, herunder blant annet strukturelle proteiner (kollagen) og bindeproteiner (fibronektin og laminin). Fra dette skapes et intrikat nettverk som gir vevet støtte og struktur.

I alle organer utgjør fibroblaster en stor andel av den totale cellesammensetningen.

I lungene

Det finnes flere ulike måter å klassifisere fibroblaster i lungene på, men én mulig måte er i matriksfibroblaster, lipofibroblaster, myofibroblaster og spesialiserte alvolerfibroblaster. Disse kan skilles ved ulike distinkte markører. Matriksfibroblast vedlikeholder, former og modulerer den ekstracellulœre matriksen ved utvikling og i reparasjonsfaser. Myofibroblaster produserer ny mariks samt skaper struktur for alveolene. Lipofibroblastene produserer type II pneumocytt-celler, som videre produserer surfaktant. Spesialiserte alveolfibroblaster er viktige for produksjon og vedlikehold av lungenes epitellag.

Når lungene utvikles og dannes spiller både matriks-, myo- og lipofibriblaster en stor rolle. Ved skade på lungene virker alveol-spesialiserte cellene slik at lungenes epitel-lag repareres og regenereres.

I hjertet

I hjertet er omtrent 40–60 % (avhengig av art) av hjertecellene fibroblaster, målt i antall celler. I tillegg til å gi støtte og produsere matriksen kommuniserer de også med hjertemuskelcellene. Disse har en flat, avlang form, og ligger parallelt med hjertemuskelcellene. Fibroblastene danner seg imellom et nettverk bundet sammen av proteinet filopodia. Mens antall hjertemuskelceller er stabilt fra noen få uker etter fødselen – disse fornyes ikke, men eldes med alderen – fornyes fibroblaster i hjertet når hjertet vokser. Når hjertet er fullvokst og friskt vil imidlertid også antall fibroblast stabiliseres. Alle deler av hjertet inneholder fibroblaster, men i ulik mengde. Sinusknuten er omgitt av større områder med kun fibroblaster, og ingen hjertemuskelceller, hvilket isolerer regionen fra omliggende hjertemuskelvev. I hjertemuskelvevet i både atriene og ventriklene forekommer de mye mer spredt.

Heling av sår

Fibroblast spiller en kritisk rolle i heling av sår etter skader, både i huden og inni kroppen. Etter at såret oppstår lukkes det av kroppen ved hjelp av fibril-proteiner. Etter dette tar det 1-2 dager før fibroblast-cellene migrerer til sårområdet. Her starter de å bryte ned fibrilproteinene til fordel for en mer kompleks matriks, blant annet bestående av kollagen, som igjen tilrettelegger for videre heling av såret. I denne prossesen differensieres fibroblast-cellene til myofibroblast, som blant annet har den egenskapen at de kan trekke seg sammen, hvilket bidrar til å lukke såret. Vanligvis normaliseres antall fibroblaster i vevet rundt 14 dager etter at skaden har forekommet, og myofibroblastene forsvinner helt.

Differensiering til myofibroblast

Differensiering av fibroblast til myofibroblast, stimulert ved tilsetning av TGF-β, et cytokin-protein.

Fibroblast differensierer til myofibroblast ved stimulering av signalproteinet TGF-β (Tissue growth factor-beta), som er en type cytokin. Denne prosessen er velkjent og godt beskrevet. Myofibroblast kan også oppstå fra andre celletyper, men disse prosessene er hittil ikke så godt forstått blant forskere.

Fibrose

Dersom myofibroblastene ikke forsvinner etter at såret har blitt helet oppstår den pateologiske tilstanden fibrose. Dette kan i mange tilfeller føre til redusert organfunksjon, som igjen kan gi videre komplikasjoner. Myofibroblastene overproduserer materiale til matriksen; i mye større grad enn fibroblaster gjør, og produksjonen går over fra å være hensiktsmessig til å selv skape pateologiske problemer. Mange ulike typer organsvikt forekommer som et resultat av dette, herunder problemer med huden, lungene, leveren, nyrene, og hjertet. Fibrose kan for eksempel føre til pateologiske tilstander som systemisk sklerose, idiopatisk pulmonal fibrose, skrumplever, nyrefibrose og myokardfibrose.