Эта статья входит в число избранных

Эпителий

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Плоский многослойный эпителий, окраска гематоксилин-эозин

Эпите́лий (

межклеточное вещество и кровеносные сосуды, однако имеется обильная иннервация. Эпителии могут происходить из всех трёх зародышевых листков: энтодермы, эктодермы и мезодермы, хотя большая часть эпителиев происходит из энтодермы и эктодермы. Существует несколько классификаций эпителиальных тканей, однако наиболее распространена морфологическая классификация, в которой эпителии разделяют по числу слоёв (одно- или многослойные) и форме клеток (плоская, кубическая, призматическая), а также способности к ороговению. Эпителиальным тканям присуща высокая регенеративная
способность.

Морфофизиологические свойства

По морфофизиологическим свойствам клетки эпителиев весьма разнообразны, однако есть ряд черт, присущих всем клеткам эпителиев (эпителиоцитам). В эпителиях практически отсутствует

мкм, компоненты которой образуют и сами клетки эпителия, и нижележащая соединительная ткань[3]
.

Форма эпителиальных клеток может быть кубической, цилиндрической, плоской и зависит от количества

митохондрии. Иногда эпителиальные клетки содержат пигмент, например, к числу таких клеток относятся клетки радужной оболочки, сетчатки, кожи[4]
.

лёгкого), базальные мембраны каждого слоя сливаются с образованием общей утолщённой базальной мембраны. Иногда с базальной мембраной тесно связана ретикулярная пластинка (lamina retucularis), образованная ретикулярными волокнами. В некоторых источниках описанную выше структуру называют базальной пластинкой, а термин «базальная мембрана» применяют по отношению к слою, образующемуся при слиянии двух базальных пластинок или базальной и ретикулярной пластинок и положительно окрашивающемуся при ШИК-реакции[англ.][5]
.

двенадцатиперстной кишке

Эпителиоциты обладают выраженной полярностью: их

латеральных) поверхностях эпителиальных клеток[12]. В многослойных эпителиях проявляется полярность отдельных слоёв: эпителиоциты базального слоя и поверхностных слоёв резко отличаются друг от друга[13]
.

Эпителии обладают высокой способностью к регенерации благодаря

делениям и дифференцировке стволовых клеток, которые сохраняют способность к делению в течение всей жизни организма[14]
.

В эпителии имеется обильная иннервация, и расположено множество чувствительных нервных окончаний (рецепторов)[15].

В качестве

цитокератин, входящий в состав промежуточных филаментов. Известно более 20 форм цитокератина, которые присутствуют в разных видов эпителия. Благодаря гистохимическому обнаружению форм цитокератина в исследуемой ткани можно установить, что её происхождение связано с эпителием, что имеет огромное значение в гистологическом исследовании опухолей[3]
.

Функции

Эпителиальные ткани выполняют множество важных функций в организме. Они защищают внутреннюю среду организма, обеспечивают

органами. Некоторые производные эпителия, такие как вкусовые луковицы, сетчатка и специализированные волосковые клетки уха осуществляют сенсорную функцию[16]
.

Классификация

Существует несколько классификаций эпителиев, которые учитывают различные особенности эпителиальных тканей: морфологическая, функциональная, онтофилогенетическая[13].

Морфологическая классификация

Морфологические типы эпителия

Наибольшее распространение получила морфологическая классификация, основанная на форме клеток и их связи с базальной мембраной. Согласно этой классификации, все эпителии подразделяются на однослойные, в которых все клетки связаны с базальной мембраной, и многослойные, в которых с базальной мембраной непосредственно взаимодействует лишь самый нижний слой клеток. По форме клеток однослойный эпителий подразделяют на плоский (сквамозный), кубический и призматический (столбчатый, цилиндрический[17]), в случае многослойных эпителиев при классификации учитывается форма только клеток наружного слоя[18].

Однослойные эпителии

пищеварительного тракта млекопитающего

Однослойные эпителии подразделяют на однорядные, в которых ядра эпителиоцитов лежат на одном уровне, и многорядные, или псевдомногослойные[англ.], у которых ядра клеток лежат на разных уровнях, хотя все клетки сохраняют связь с базальной мембраной[19].

Клетки однорядного эпителия имеют одинаковую форму (плоскую, кубическую, столбчатую), ядра занимают центральное положение

петлю Генле и формирует париетальную выстилку боуменовых капсул[англ.] в почечных клубочках[16]
.

Клетки однослойного кубического эпителия имеют кубическую форму, содержат центрально расположенное округлое ядро. Однослойный кубический эпителий выстилает проксимальные и дистальные почечные канальцы. Клетки проксимальных канальцев несут щёточную каёмку, которая состоит из множества микроворсинок и покрывающего их гликокаликса. В базальных отделах клеток

.

Клетки однослойного призматического эпителия имеют удлинённую форму, их яйцевидные, нередко также удлинённые ядра, как правило, располагаются на одном уровне в базальных частях клеток

.

Псевдомногослойный эпителий

Многорядный (псевдомногослойный, ложномногослойный) эпителий характерен для воздухоносных путей —

уретре, придатке яичка и крупных выводных протоках желёз[32]
.

Многослойные эпителии

Плоский многослойный эпителий

В многослойных эпителиях с базальной мембраной связаны только клетки самого нижнего (базального) слоя. В многослойном плоском неороговевающем эпителии различают три слоя: базальный, шиповатый (промежуточный) и плоский (поверхностный). Клетки базального слоя кубические или призматические, среди них имеются стволовые клетки, сохраняющие способность к митозу; именно благодаря делениям этих клеток популяция эпителиоцитов восстанавливается, несмотря на постоянное отмирание поверхностных клеток эпителия. Шиповатый слой образован эпителиоцитами неправильной многоугольной формы. Клетки базального и шиповатого слоёв содержат хорошо выраженные пучки тонофиламентов

голосовые связки[34]. Многослойный неороговевающий эпителий, содержащий множество одноклеточных слизистых желез, покрывает тело у круглоротых и хрящевых рыб[35]
.

Поверхность кожи покрыта многослойным плоским ороговевающим эпителием, который формирует

подошвах и ладонях). Его образуют плоские мёртвые кератиноциты, лишённые ядер и органелл. Под клеточной мембраной залегает слой укрепляющего белка кератолинина, а в цитоплазме кератогиалиновые гранулы сливаются, образуя единую светопреломляющую массу из кератиновых фибрилл, которые скрепляет аморфный матрикс, содержащий филлагрин. Роговой слой образуют отмершие плоские многоугольные кератиноциты, превратившиеся в роговые чешуйки. Они имеют плотную оболочку из кератолинина и полностью заполнены кератиновыми фибриллами, склеенными аморфным матриксом, не имеют ядер и цитоплазмы[34]. Чешуйки склеивает цементирующее вещество, образованное содержимым кератиносом и обогащённое липидами, что придаёт ему водоотталкивающие свойства. Роговой слой также устойчив к механическим и химическим воздействиям, непроницаем для воды и многих водорастворимых веществ (в том числе ядовитых), имеет низкую теплопроводность. Самые верхние кератиноциты утрачивают связь с эпидермисом и покидают его. Состав кератиноцитов эпидермиса полностью обновляется каждые три—четыре недели[36]. У некоторых амфибий, рептилий и птиц отмершие роговые чешуйки связаны друг с другом и отделяются в виде крупных фрагментов рогового слоя[37]
.

Очень необычное строение имеет эпидермис

рептилий роговой слой эпидермиса тонкий, твёрдый, гладкий, неэластичный; его клетки слущиваются и обновляются за счёт деления клеток нижележащих слоёв. Периодически в ростковом слое эпидермиса рептилий образуются особые клетки, которые подвергаются неполному ороговению и разрушаются, из-за чего тонкий поверхностный слой отслаивается и начинается линька[41]
.

Выделяют также многослойный плоский паракератинизированный эпителий, который близок к многослойному плоскому ороговевающему эпителию, однако самые верхние его клетки сохраняют пикнотические ядра. Таким образом, степень кератинизации такого эпителия занимает промежуточное положение между ороговевающим и неороговевающим эпителиями. Паракератинизированный эпителий покрывает твёрдое нёбо и дёсны[34].

Многослойный кубический эпителий в протоках потовых желёз

Многослойный кубический эпителий состоит всего из двух слоёв кубических эпителиоцитов и выстилает протоки потовых желёз[34]. Многослойный столбчатый эпителий в организме человека представлен мало, он встречается только в конъюктиве глаза, протоках слюнных желёз[17] и некоторых участках уретры. В случае многослойного столбчатого эпителия с базальной мембраной контактируют кубические или многоугольные с небольшим числом граней клетки, а верхний слой сложен призматическими эпителиоцитами[32].

Особые виды эпителиев

Переходный эпителий

Мочеотводящие органы (почечные лоханки[англ.], мочеточники, мочевой пузырь, уретра) выстланы особым переходным эпителием[англ.], который даёт возможность этим органам сильно растягиваться при заполнении мочой. Своё название он получил в связи с тем, что ранее считалось, что он является переходной формой между многослойным столбчатым и многослойным плоским эпителиями. Поскольку переходный эпителий встречается только в мочеотводящих путях, его также называют уротелием[42]. Переходный эпителий обычно достигает 4—6 клеток в толщину[43]. В переходном эпителии выделяют три слоя: базальный, промежуточный, поверхностный. Базальный слой образуют невысокие цилиндрические или кубические клетки[32]. Промежуточный слой образован клетками многоугольной формы. Клетки поверхностного слоя очень крупные, нередко содержат два или три ядра, и в зависимости от степени растяжения стенки органа и его заполненности мочой имеют куполообразную или уплощённую форму. Когда стенка органа сокращается, некоторые клетки промежуточного слоя выходят на границу с поверхностным слоем и принимают грушевидную форму, а расположенные над ними поверхностные клетки становятся куполообразными. Когда орган заполнен мочой, но его стенка не сокращается, эпителий становится более тонким, поверхностные клетки принимают уплощённую форму[44].

Эпителий стрекающих также имеет ряд особенностей, отличающих его от эпителиев высших животных. Эпителий стрекающих архаичен, поскольку его клетки слабо дифференцированы: например, у гидры наружный эпителий может возникать за счёт дедифференцировки железистых клеток гастральной полости и их последующей дифференцировки в покровные клетки. У стрекающих также широко распространены эпителиально-мышечные клетки: их части, несущие ядра, образуют пласт на поверхности тела, а вытянутые базальные части содержат сократимые филаменты[30].

У

паразитических плоских червей из групп цестод и трематод тело покрыто специализированным псевдокутикулярным погружённым эпителием. Особенно хорошо псевдокутикулярный погружённый эпителий выражен у цестод, которые лишены кишечника, и их покровный эпителий выполняет одновременно и барьерную, и всасывающую функции, а также защищает червя от действия гидролитических ферментов хозяина. Апикальные части эпителиальных клеток сливаются своими боковыми частями, формируя структурный и функциональный синцитий — тегумент, или псевдокутикулярная пластинка. Тегумент отделён от паренхимы, заполняющей тело червя, базальной мембраной. Базальная мембрана прерывается только в тех местах, где апикальные части эпителиальных клеток соединяются с базальными частями, несущими ядро и залегающими в паренхиме. Однослойный эпителий синцитиального строения характерен для некоторых других беспозвоночных: некоторых турбеллярий, коловраток, скребней и большинства нематод[45]
.

У современных

белковую природу (артроподный тип кутикулярного эпителия) или состоять из коллагена (аннелидный тип). У нематод имеется многослойная гетерогенная по составу кутикула (нематодный тип)[46]
.

Функциональная классификация

По функциям выделяют два ключевых вида эпителиев: поверхностные, или покровные, и железистые. Однако это разделение является условным, так как существуют покровные эпителии, клетки которых способны к секреции (например, покровный эпителий желудка или эпителий, покрывающий тело полухордовых, в котором имеются и ресничные, и железистые клетки

.

Основные типы секреции: мерокриновая, апокриновая, голокриновая

Железистые эпителии имеют выраженную секреторную функцию. Клетки, образующие железистый эпителий, называют грандулоцитами. Они синтезируют и выделяют специфические вещества (

белковой природы[50]. Грандулоциты отличаются наличием в цитоплазме секреторных включений, развитым эндоплазматическим ретикулумом (ЭПР) и аппаратом Гольджи (АГ), полярностью в расположении органелл и секреторных гранул. По химическим свойствам секретов экзокринные железы подразделяют на белковые (серозные), слизистые и смешанные[51]. Грандулоциты подстилаются базальной мембраной, а их форма может быть разнообразной и зависит от фазы секреторного цикла. Ядра, как правило, крупные, могут иметь неправильную форму. Клетки, выделяющие белковый секрет, имеют развитый шероховатый ЭПР, а грандулоциты, выделяющие липидный секрет, имеют выраженный гладкий ЭПР. Форма и расположение АГ в клетке зависит от стадии секреторного цикла. Митохондрии многочисленны и, как правило, накапливаются в тех местах клетки, где образуется секрет. Размер и строение секреторных гранул зависят от химического состава секрета. Иногда грандулоциты имеют внутриклеточные секреторные канальцы, которые представляют собой глубокие впячивания клеточной мембраны, покрытые микроворсинками (например, у клеток, образующих соляную кислоту в желудке). На базальных поверхностях клеток мембрана образует небольшие складки, вдающиеся в цитоплазму, которые наиболее хорошо выражены у грандулоцитов, секрет которых богат солями. Апикальная поверхность грандулоцитов покрыта микроворсинками. В целом, грандулоциты имеют выраженную полярность, которая обусловлена направленностью секреторных процессов. Периодические изменения железистой клетки, связанные с секреторными процессами, называют секреторным циклом. Вещества, необходимые для образования секрета, грандулоциты получают из крови и лимфы со стороны базальной поверхности. Образование секрета происходит в ЭПР, откуда он перемещается в АГ, где после дальнейших модификаций в виде оформляется в виде гранул. Выделяют три основных механизма выделения секрета грандулоцитами[52]
:

Существуют клетки эпителиального происхождения, специализированные на сенсорных функциях — нейроэпителиальные клетки[англ.]. К их числу относят клетки вкусовых луковиц и клетки обонятельной слизистой оболочки[англ.]. Миоэпителиальные клетки[англ.] также имеют эпителиальное происхождение, несут отростки и содержат миозин и актиновые филаменты. Они обеспечивают сдавливание протоков ряда желёз (молочных, потовых, слюнных) для выделения секрета[17].

Онтофилогенетическая классификация

Онтофилогенетическая классификация, созданная

гистологом Николаем Григорьевичем Хлопиным, учитывает происхождение эпителиев из разных тканевых зачатков. Согласно онтофилогенетической классификации, выделяются следующие типы эпителиев[55]
:

Производные эпителия

Микрофотография волосяных фолликулов в коже млекопитающих

Для млекопитающих весьма характерны роговые образования эпидермального происхождения: волосы, когти, ногти, копыта, рога и чешуйки[56].

паразитов, улучшают аэро- и гидродинамические свойства тела, обеспечивают видоспецифичность окраски. Отсутствие волос у ряда млекопитающих (слоны, сирены, часть носорогов, гиппопотамы, китообразные) носит вторичный характер[58]
.

У большинства млекопитающих концевые фаланги пальцев защищены

носороги, вилороговые, полорогие) характерно наличие рога — массивного разрастания ороговевшего эпителия, используемого для защиты и нападения[61]
.

К числу производных эпителия относятся перья птиц и чешуя рептилий[англ.]: само перо или чешуя является производным эпидермиса, а питающий его сосочек принадлежит дерме. Перья производят особые фолликулы, расположенные в эпидермисе и производящие кератины. В отличие от волос, когтей и рогов млекопитающих, состоящих из α-кератина[англ.], перья птиц и чешуи рептилий состоят из β-кератина[англ.][62][63].

Эволюция

Первые клеточные слои, близкие к эпителиям, появились в ходе

Eumetazoa[64]
.

В отличие от губок, стрекающие, по сути, состоят преимущественно из эпителиев: их эпидермис, покрывающий тело снаружи, и гастродермис[англ.], выстилающий гастральную полость, удовлетворяют всем критериям эпителиальных тканей, и единственные мезенхимоподобные клетки стрекающих располагаются в межклеточном матриксе — мезоглее. Предполагают, что для животных группы Eumetazoa клетки по умолчанию являются эпителиоцитами. Несмотря на существенное морфологическое и функциональное разнообразие эпителиев у животных, ключевые белки, необходимые для дифференцировки эпителиев и формирования контактов между эпителиальными клетками, одинаковы у всех Eumetazoa и появились рано в ходе эволюции[64].

Клиническое значение

Иногда в результате ответа на стресс, хроническое воспаление и другие неблагоприятные стимулы происходит эпителиальная метаплазия — обратимое превращение дифференцированных клеток эпителия одного типа в дифференцированные клетки эпителия другого типа. Наиболее часто наблюдается превращение призматического эпителия в столбчатый. Плоскоклеточная метаплазия часто происходит в псевдомногослойном эпителии трахеи и бронхов в ответ на длительное воздействие табачного дыма. При хронических протозойных инфекциях и шистосомозе может происходить плоскоклеточная метаплазия уротелия. Иногда происходит обратное превращение плоского эпителия в столбчатый, например, при гастроэзофагальном рефлюксе многослойный плоский неороговевающий эпителий нижней части пищевода превращается в столбчатый эпителий с бокаловидными клетками, похожий на кишечный эпителий. Метаплазия — обратимое преобразование, и, когда действие неблагоприятного фактора, вызвавшего метаплазию, прекращается, эпителий вновь принимает свой исходный вид[65].

Некоторые

паразиты, такие как клещи Dermatophagoides pteronyssinus[66]
.

эмбриогенеза[68], однако у детей карциномы чрезвычайно редки[69]. По типу поражённого эпителия выделяют аденокарциномы (опухоли из железистого эпителия), плоскоклеточные карциномы[англ.] (опухоли из плоского эпителия), аденоплоскоклеточные карциномы[англ.], анапластические карциномы, крупноклеточные карциномы[англ.] и мелкоклеточные карциномы[англ.][70]
.

История изучения

Уильям Шарпей

Термин «эпитель» впервые использовал

Генрих Вильгельм Вальдейер высказал гипотезу, что клетки зародышевой линии происходят из эпителия, однако в дальнейшем эта гипотеза не подтвердилась. В 1960-х годах было доказано, что эпителий участвует в эмбриональном развитии многих органов[71]
.

Примечания

  1. 1 2 Афанасьев и др., 2004, с. 148.
  2. Ross, Pawlina, 2011, p. 121.
  3. 1 2 Афанасьев и др., 2004, с. 149.
  4. Singh, 2011, p. 52.
  5. 1 2 3 4 Жункейра, Карнейро, 2009, с. 87.
  6. Ross, Pawlina, 2011, p. 144.
  7. Афанасьев и др., 2004, с. 149—150.
  8. Жункейра, Карнейро, 2009, с. 92.
  9. Ross, Pawlina, 2011, p. 110.
  10. Gartner, 2017, p. 104.
  11. Gartner, 2017, p. 116—117.
  12. Ross, Pawlina, 2011, p. 133.
  13. 1 2 Афанасьев и др., 2004, с. 151.
  14. Афанасьев и др., 2004, с. 151, 160.
  15. Афанасьев и др., 2004, с. 160.
  16. 1 2 3 Gartner, 2017, p. 99.
  17. 1 2 3 4 Жункейра, Карнейро, 2009, с. 94.
  18. Афанасьев и др., 2004, с. 151—152.
  19. Афанасьев и др., 2004, с. 152.
  20. 1 2 3 Singh, 2011, p. 46.
  21. 1 2 Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 32.
  22. Афанасьев и др., 2004, с. 153—154.
  23. Афанасьев и др., 2004, с. 154.
  24. 1 2 Gartner, 2017, p. 100.
  25. 1 2 Singh, 2011, p. 48.
  26. Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 7.
  27. Афанасьев и др., 2004, с. 154—155.
  28. Singh, 2011, p. 47.
  29. Saurabh Kumar, Rakesh Kumar Pandey, Shobha Das, Vijai Krishna Das. Pathological changes in hepatopancreas of freshwater mussel (Lamellidens marginalis Lamarck) exposed to sub-lethal concentration of dimethoate // GERF Bulletin of Biosciences. — 2011. — Vol. 2. — P. 18—23.
  30. 1 2 Заварзин, 1985, с. 115.
  31. Афанасьев и др., 2004, с. 155—156.
  32. 1 2 3 Gartner, 2017, p. 102.
  33. Афанасьев и др., 2004, с. 156—157.
  34. 1 2 3 4 Gartner, 2017, p. 101.
  35. Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 95, 110.
  36. Афанасьев и др., 2004, с. 157—159.
  37. 1 2 Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 65.
  38. Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 22.
  39. Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 128—129.
  40. Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 248—199.
  41. Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 248—249.
  42. Singh, 2011, p. 45.
  43. Singh, 2011, p. 50.
  44. Афанасьев и др., 2004, с. 159—160.
  45. Заварзин, 1985, с. 114.
  46. Заварзин, 1985, с. 119.
  47. Жункейра, Карнейро, 2009, с. 93.
  48. Жункейра, Карнейро, 2009, с. 97.
  49. Заварзин, 1985, с. 38.
  50. Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 199.
  51. 1 2 Gartner, 2017, p. 120.
  52. Афанасьев и др., 2004, с. 160—162.
  53. 1 2 Ross, Pawlina, 2011, p. 147.
  54. Афанасьев и др., 2004, с. 162.
  55. 1 2 Афанасьев и др., 2004, с. 153.
  56. 1 2 3 Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 372—373.
  57. Кэрролл, т. 2, 1993, с. 236, 238.
  58. Константинов, Шаталова, 2004, с. 364.
  59. Константинов, Наумов, Шаталова, 2012, с. 314.
  60. Константинов, Шаталова, 2004, с. 365.
  61. Константинов, Наумов, Шаталова, 2012, с. 314—315.
  62. ]
  63. ]
  64. ]
  65. Ross, Pawlina, 2011, p. 109.
  66. Ross, Pawlina, 2011, p. 129.
  67. Nigel Kirkham, Nicholas R. Lemoine. Progress in pathology. — London: Greenwich Medical Media, 2001. — С. 52. — ISBN 9781841100500.
  68. Definition of Carcinoma. Дата обращения: 27 января 2014. Архивировано из оригинала 10 октября 2012 года.
  69. Key Statistics for Childhood Cancers (англ.). www.cancer.org. Дата обращения: 6 мая 2019. Архивировано 6 мая 2019 года.
  70. Pathology and Genetics of Tumours of the Lung, Pleura, Thymus and Heart (англ.). — Lyon: IARC Press, 2004. — (World Health Organization Classification of Tumours). — ISBN 978-92-832-2418-1. Архивировано 23 августа 2009 года.
  71. The Embryo Project Encyclopedia: Epithelium. Дата обращения: 3 июня 2020. Архивировано 10 августа 2020 года.

Литература

Ссылки