Kupfferova buňka

Kupfferovy buňky (s šedou cytoplazmou); jaterní biopsie z jater poškozených kongestivní hepatopatií

Struktura jater (část jaterního lalůčku); vyznačena typická poloha Kupfferových buněk

Kupfferovy buňky (také Browicz-Kupfferovy buňky) jsou makrofágy, které se nacházejí v játrech jako součást výstelky krevních kapilár s fenestrovaným endotelem (jaterních sinusů). Kupfferovy buňky tvoří přibližně 8% všech buněk jater (20 % neparenchymálních buněk jater) a 80-90% všech tkáňových makrofágů v lidském těle. Kupfferovy buňky patří do tzv. mononukleárního fagocytárního systému (dříve označovaného také jako retikuloendoteliární systém, RES), který je tvořen cirkulujícími monocyty v krvi a makrofágy v tkáních.

Historie

Kupfferovy buňky jsou pojmenovány podle německého anatoma Karla Wilhelma von Kupffera. Karl Wilhelm von Kupffer objevil roku 1876 tzv. hvězdicovité buňky (Sternzellen). Jelikož v té době nebyly známé další typy buněk (Kupfferovy a Itóovy buňky), které se v okolí endoteliálních buněk jaterních sinusů vyskytují, domníval se, že se jedná o specializované endoteliální buňky (respektive buňky odvozené od endotelu) jaterních sinusů, které fagocytují cizorodé látky. Hvězdicovité buňky, které Kupffer objevil a popsal, ve skutečnosti nebyly specializované endoteliální buňky sinusů, ale ani buňky dnes známé jako Kupfferovy. Jednalo se o perisinusoidální buňky ukládající vitamin A, dnes označované jako Itóovy neboli stelární buňky. Skutečné Kupfferovy buňky objevil v roce 1898 polský patolog Tadeusz Browicz a v roce 1928 švýcarský anatom K.W. Zimmermann. Jednoznačné rozlišení endoteliálních buněk jaterních sinusů a Kupfferových buněk ukázal až na základě snímků z elektronového mikroskopu Eddie Wisse v roce 1970 a K. Wake v roce 1971 ukázal, že původní Kupfferovy hvězdicovité buňky a Itóovy buňky jsou identické.

Životní cyklus

Z mononukleárních kmenových buněk v kostní dřeni nejprve vznikají monocyty, ty následně migrují do jater, kde se diferencují do Kupfferových buněk. Zde tyto buňky adherují k endoteliální výstelce sinusů a zůstávají v přímém kontaktu s krví. Kupfferovy buňky jsou dlouho žijící buňky (poločas v tkáni je variabilní od několika týdnů až kolem 14 měsíců). Obnova buněk probíhá dělením přímo v tkáni nebo obnovou z progenitorů z kostní dřeně.

Vzhled

Kupfferovy buňky mají nepravidelný tvar. Jejich cytoplazmatické výběžky (pseudopodia) směřují do lumen jaterních kapilár, ale mohou také prostupovat skrze endoteliální fenestrace do perisinusoidálního prostoru (Disseho prostor, prostor mezi hepatocyty a stěnou sinusů). Pro Kupfferovy buňky je typické velké množství lysozomů a pinocytických váčků a dobře vyvinuté organely důležité pro sekreční aktivitu buněk (endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát).

Funkce

Fagocytóza a pinocytóza látek z krve

Lokalizace Kupfferových buněk při vstupu portální krve do jater je výhodná, protože díky jejich vysoké fagocytické aktivitě slouží jako filtrační systém, který zachytává cizorodé látky přicházející portální krví z gastrointestinálního traktu. Jedná se především o mikroorganismy, endotoxiny, imunokomplexy, antigeny z potravy aj. Endotoxiny absorbované v gastrointestinálním traktu jsou z organismu odstraňovány téměř výhradně Kupfferovými buňkami. Tato skutečnost je velmi důležitá pro zachování homeostázy a ochranu hepatocytů před vysokou koncentrací endotoxinů i celkovou sepsí organismu.

Fagocytóza výše uvedených látek probíhá jak nespecificky, tak specificky (vazbou na Toll-like receptory, Fc receptory, receptory komplementu…). Důsledkem fagocytózy daných látek je produkce reaktivních kyslíkatých intermediátů, metabolitů kyseliny arachidonové, cytokinů a chemokinů.

Kromě cizorodých látek jsou Kupfferovými buňkami zachyceny také senescentní a poškozené buňky (např. červené krvinky), buněčné debris nebo nádorové buňky. Staré červené krvinky jsou zachyceny pomocí scavengerových receptorů. Po jejich fagocytóze zajišťují Kupfferovy buňky také degradaci hemu z hemoglobinu, který vylučují v podobě bilirubinu.

Interakce s buňkami vrozené a získané imunity

V odpovědi na fagocytózu patogenů z krve mohou Kupfferovy buňky sekretovat různé mediátory, které aktivují nebo přilákají další buňky imunitního systému, ty se potom podílejí na eliminaci patogenů z krve, popř. opravení poškozené tkáně. Významnými mediátory s těmito funkcemi jsou IL-1, IL-6, IL-18, TNF-α, TGF-α nebo HGF (hepatocyte grow factor).

Kupfferovy buňky mohou fungovat také jako antigen prezentující buňky. Prezentace antigenů přes MHC molekuly II. třídy vede k aktivaci T-lymfocytů a B-lymfocytů, i když tato jejich schopnost je poměrně slabá v porovnání s jinými antigen prezentujícími buňkami.

Navození tolerance k antigenům vstupujícím portální žílou

Kupfferovy buňky přispívají také k udržování imunotolerance k antigenům vstupujícím do jater portální žílou. Tento děj je důležitý, protože z gastrointestinálního traktu do organismu neustále vniká velké množství antigenů, a je tedy potřeba předcházet nadbytečné aktivaci imunitního systému, která by mohla vést k poškození zdravé tkáně. Navození tolerance je zajištěno sekrecí proti-zánětlivého IL-10, TGF-β Kupffervými buňkami a zvýšenou expresí ligandu FasL na jejich povrchu, kterým spouští apoptózu buněk, jež na svém povrch nesou FasR, tj. receptor pro tento ligand.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Kupfferova buňka na Wikimedia Commons