Diapedéza

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

1. chemoatrakce
2. adheze a rolování
3. pevné navázání
4. 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

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.