Кле́тки Ку́пфера — специализированные клетки , располагающиеся в (внутреннем пространстве) и прикрепленные к , образующим стенки кровеносных сосудов . Клетки Купфера — наиболее многочисленные резидентные макрофаги в печени человека , они входят в состав системы мононуклеарных макрофагов ( ретикуло-эндотелиальной системы ). Через воротную вену в печень из пищеварительного тракта поступают кишечные бактерии , бактериальные эндотоксины , которые в печени первым делом сталкиваются с клетками Купфера, образующими первую линию иммунной защиты печени. Нарушения функционирования клеток Купфера сопровождают многие заболевания печени, такие как алкогольная болезнь печени , вирусные гепатиты , внутрипечёночный холестаз , стеатогепатит , цирроз печени , а также при отторжении трансплантата печеночной ткани .

Строение

Клетки Купфера имеют амёбоидную форму и прикреплены к синусоидальным эндотелиальным клеткам. На поверхности клеток Купфера имеются микроворсинки , псевдоподии и , расположенные во всех направлениях. Микроворсинки и псевдоподии задействованы в поглощении частиц. В цитоплазме клеток Купфера располагаются рибосомы , аппарат Гольджи , эндоплазматический ретикулум (в особенности, шероховатый), центриоли , микротрубочки и микрофиламенты . Ядро яйцевидное, может быть подразделено на доли. В органеллах клеток Купфера присутствует активность. Клетки Купфера локализованы и в центрилобулярной, и в перипортальной части , однако их функции в этих регионах различны. Перипортальные клетки Купфера более крупные, содержат больше лизосом и более активны в плане фагоцитоза , а центрилобулярные клетки Купферы специализированы на генерации супероксид - радикала . Внутри клеток Купфера имеются SR-AI/II. Они участвуют в распознавании и связывании в составе молекул липополисахарида и липотейхоевых кислот . Липополисахарид является эндотоксином, входящим в состав клеточных стенок грамотрицательных бактерий , а липотейхоевые кислоты присутствуют в клеточных стенках грамположительных бактерий .

Развитие

Развитие клеток Купфера начинается в желточном мешке , где они дифференцируются в зародышевые макрофаги. После выхода в кровоток они мигрируют в печень плода , где и оседают и завершают дифференцировку в клетки Купфера .

В печени имеется две группы макрофагов: клетки Купфера, происходящие от кроветворных клеток-предшественниц, развивающихся в желточном мешке, и макрофаги, происходящие от моноцитов , которые образуются в красном костном мозге от гемопоэтических стволовых клеток и по кровотоку попадают в печень. Макрофаги второй группы дифференцируются в макрофаги под влиянием микросреды, а клетки Купфера являются полностью самостоятельной дифференцированной популяцией клеток, способных к локальной пролиферации . Для дифференцировки клеток Купфера требуются многие факторы роста , важнейшим из которых являются .

Функции

Среднее время жизни клеток Купфера составляет 3,8 суток. Их главная функция — удаление инородного дебриса и частиц, поступающих в печень по воротной вене . Крупные частицы, возможно, поглощаются клетками Купфера с помощью фагоцитоза, а мелкие — посредством пиноцитоза . Клетки Купфера входят в систему врождённого иммунитета и играют важную роль в защите организма, а также метаболизируют различные вещества липидной природы, расщепляют белковые комплексы и мелкие частицы. Они также удаляют из кровотока апоптотические клетки. Количество клеток Купфера в печени постоянно и поддерживается с помощью апоптоза и фагоцитоза соседними клетками Купфера. Они обладают пролиферативным потенциалом и могут восстанавливать свою численность, в отличие от макрофагов, происходящих от моноцитов, которые неспособны к пролиферации. По функциям клетки Купфера гетерогенны, и клетки из разных локаций могут отличаться функционально. Например, клетки Купфера из зоны 1 дольки печени более активны, чем таковые из зоны 3, вероятно, в связи с тем, что клетки из зоны 1 больше сталкиваются с чужеродными частицами и веществами. Клетки Купфера могут продуцировать , в частности, фактор некроза опухоли α (TNFα) в M1-состоянии, и противовоспалительные цитокины , например, IL-10, в M2-состоянии, кислородные радикалы и протеазы . Выделение этих соединений может приводить к повреждениям печени . Кроме того, клетки Купфера несут (CRIg), и мыши , лишённые CRIg, неспособны разрушать патогенные клетки, покрытые компонентами системы комплемента . CRIg консервативны у человека и мышей и играют важную роль в работе врождённого иммунитета .

Клиническое значение

Клетки Купфера задействованы в патогенезе острой и хронической алкогольной болезни печени, которая может проявляться в виде стеатоза , стеатогепатита , фиброза и цирроза . Активация клеток Купфера при чрезмерном употреблении алкоголя приводит к ранним повреждениям печени, которые часто встречаются при хроническом алкоголизме . В этом случае на клетках Купфера активируются рецепторы TLR4 и CD14 , которые предназначены для распознавания и интернализации эндотоксина . Активация этих рецепторов приводит к избыточному поглощению эндотоксина, происходящего от кишечных бактерий , и последующему запуску транскрипции гена , кодирующего TNFα, и продукции супероксида. Продуцируемый клетками Купфера TNFα действует на клетки Ито в печени, что приводит к запуску биосинтеза коллагена и фиброзу , который, в конечном итоге, приводит к развитию цирроза печени .

При сепсисе клетки Купфера отвечают за большую часть повреждений печени. Макрофаги печени активируются и продуцируют IL-1 и TNFα, которые, в свою очередь, активируют лейкоциты и синусоидальные эндотелиальные клетки, начинающие экспрессировать ICAM-1 . В итоге эндотелий сосудов печени разрушается под действием протеаз, кислородных радикалов и других веществ, продуцируемых лейкоцитами .

История изучения

Клетки Купфера были открыты в 1876 году немецким анатомом Карлом Вильгельмом Купфером (1829—1902), в честь которого впоследствии и получили своё название . Сам Купфер назвал их Sternzellen (звёздчатые клетки), однако он посчитал, что они являются частью эндотелия кровеносных сосудов печени и происходят от эндотелиоцитов. В 1898 году показал, что клетки Купфера в действительности являются макрофагами .

Примечания