Hva trengs alveolene i kroppen til?
Alveolene er de viktigste stedene for gassutveksling i kroppen. Deres tilstedeværelse øker overflaten av lungenefor å maksimere gassutveksling, akkurat som villi og mikrovilli (små langstrakte sirkulære fremspring av plasmamembranen som stikker ut fra overflaten av cellene) øker det absorberende overflatearealet i fordøyelseskanalen.
For at alveolene skal utføre sin funksjon effektivt, må de være det samtidig dynamisk og stabilt system. Lungeparenkymet må kunne ekspandere og trekke seg tilbake under inspirasjon og ekspirasjon, og luft-blodbarrieren må være tynn for å tillate gassutveksling. I tillegg må cellene i alveolene være friske for å danne en barriere som holder lungene tørre og i stand til å regenerere hvis de blir skadet.
Hva er cellene som utgjør alveolene?
Alveolene er den mest distale (ende) delen av luftveiene. Det er omtrent 500 millioner alveoler i lungene. Hver alveolus er atskilt fra den andre av en alveolar septum, som inneholder lungekapillærene involvert i gassutveksling og bindevev. Hver alveol består av tre typer cellepopulasjoner:
- Pneumocytter type 1;
- Pneumocytter type 2;
- Alveolære makrofager.
Type I pneumocytter dekker 70 % av den indre overflaten av hver alveolus. Disse cellene er tynne og flate (plateepitel), ideelt sett tilpasset gassutveksling. De deler en basalmembran med det pulmonale kapillære endotelet, og danner blod-gassbarrieren der gassutveksling finner sted. Disse pneumocyttene kobles til hverandre og til andre alveolære celler ved tette koblinger, og danner en ugjennomtrengelig barriere for å begrense væskeinfiltrasjon i alveolene.
Type II pneumocytter dekker 7 % av den indre overflaten av hver alveolus. Disse cellene har et gjennomsnittlig volum som er halvparten av type I pneumocytter med apikale mikrovilli. I deres cytoplasma er det karakteristiske lamellære legemer som inneholder overflateaktivt middel (overflateaktivt middel), som reduserer overflatespenningen til alveolene.
Alveolære makrofager er mononukleære fagocytter som finnes i alveolene som er avledet fra monocytter (en type blodceller som tilhører gruppen av hvite blodlegemer). Cellemembranen til disse cellene kan bruke et nettverk av mikrotubuli til å endre form under kjemotaksi eller fagocytose.
Hva er funksjonene til alveolære celler?
Type I pneumocytter har tre hovedfunksjoner:
- Tilrettelegging for gassutveksling;
- Opprettholde balansen mellom ioner og væsker i alveolene;
- Kommunikasjon med type II pneumocytter for å skille ut overflateaktivt middel som respons på strekk.
Type II pneumocytter har fire hovedfunksjoner:
- De produserer og skiller ut lunge-overflateaktivt middel – et viktig stoff som reduserer overflatespenningen, og forhindrer kollaps av alveolene;
- Uttrykk av immunmodulerende proteiner, som er nødvendige for beskyttelse av kroppen;
- Transepitelial bevegelse av vann;
- Regenerering av alveolært epitel etter skade.
Alveolære makrofager spiller en viktig rolle i immunforsvaret vårt. De samler inn inhalerte partikler fra miljøet, som kull, silika og asbest, og patogener, inkludert virus, bakterier og sopp. Alveolære makrofager har en reseptor som kalles bompengelignende en reseptor som binder seg til en annen reseptor på overflaten av mikrobielle celler, en patogenassosiert molekylær reseptor. Denne interaksjonen letter fagocytosen til patogenet og utskillelsen av pro-inflammatoriske cytokiner for å forsterke den lokale immunresponsen. I den alveolære makrofagen smelter oppslukte mikrober sammen med lysosomet deres for å ødelegge patogenet.
Hva er den kliniske betydningen av alveolære celler?
Alveolære celler sees ofte i biopsiprøver ved bruk av nål, transbronkial, torakoskopisk eller åpen biopsi. H&E (hematoxylin- og eosinfarging), trikrom-, immunfluorescens- og karbonfargingsmetoder er nyttige for å identifisere spesifikke patologier i prøver. Lys- og elektronmikroskopi er også diagnostiske alternativer.
Alveoler påvirkes av noen patologier. Oppsummert inkluderer disse kroniske obstruktive luftveissykdommer (KOLS), fibrose, bakterielle infeksjoner, virusinfeksjoner, sarkoidose, lungebetennelse og karsinomer. Venstresidig kongestiv hjertesvikt og ulike betennelsestilstander kan også føre til alveolær skade.
Referanser:
1. Ochs M, Nyengaard JR, Jung A, Knudsen L, Voigt M, Wahlers T, Richter J, Gundersen HJ. Antall alveoler i den menneskelige lungen
2. Castranova V, Rabovsky J, Tucker JH, Miles PR. Den alveolære epitelcellen av type II: en multifunksjonell pneumocytt
3. Dobbs LG, Gonzalez RF, Allen L, Froh DK. HTI56, et integrert membranprotein spesifikt for humane alveolære type I-celler
4. Tuder RM, Petrache I. Patogenese av kronisk obstruktiv lungesykdom
5. Nasjonalt senter for bioteknologiinformasjon (NCBI). Josiah P. Brandt; Pujyitha Mandiga. Histologi, alveolære celler
