Endotel
Obsah boxu
Endotel je tenká vrstva specializovaných buněk, známých jako endoteliální buňky nebo endotelie, která vystýlá vnitřní povrch všech krevních a lymfatických cév a srdce (kde se nazývá endokard). Ačkoliv se jedná o pouhou jednu vrstvu buněk, dohromady tvoří rozsáhlý a metabolicky vysoce aktivní orgán, jehož celková plocha u dospělého člověka dosahuje několika tisíc metrů čtverečních a hmotnost přibližně 1 kg.
Endotel není jen pasivní bariérou, ale dynamickou tkání, která hraje klíčovou roli v mnoha fyziologických a patologických procesech, včetně regulace krevního tlaku, srážení krve, imunitní odpovědi, angiogeneze (tvorby nových cév) a transportu látek mezi krví a okolními tkáněmi. Jeho poškození, známé jako endoteliální dysfunkce, je považováno za jeden z prvních kroků v rozvoji aterosklerózy a dalších kardiovaskulárních onemocnění.
🔬 Struktura a stavba
Endotel je klasifikován jako jednovrstevný dlaždicový epitel. Tvoří ho ploché, polygonální buňky (endotelie), které jsou těsně spojeny a orientovány po směru toku krve.
🧬 Buněčná úroveň
Každá endoteliální buňka má typickou stavbu eukaryotické buňky s jádrem, cytoplazmou a organelami. Na svém povrchu (apikálním, směřujícím do lumen cévy) má vrstvu zvanou glykokalyx. Jedná se o komplexní síť glykoproteinů a proteoglykanů, která funguje jako mechanický senzor průtoku krve a zároveň jako selektivní bariéra.
Buňky jsou mezi sebou spojeny pomocí specializovaných mezibuněčných spojů:
- Těsné spoje (tight junctions): Zajišťují pevné spojení a regulují paracelulární transport (průchod látek mezi buňkami). Jejich propustnost se liší podle typu cévy (např. v mozku tvoří základ hematoencefalické bariéry a jsou velmi těsné).
- Adherentní spoje (adherens junctions): Zajišťují mechanickou soudržnost buněk.
- Komunikační spoje (gap junctions): Umožňují rychlou komunikaci a přenos malých molekul a iontů mezi sousedními buňkami.
🗺️ Rozmístění v těle
Endotel se nachází v celém oběhovém systému:
- Srdce: Vystýlá srdeční síně a komory a povrch chlopní jako endokard.
- Tepny (Artérie): Endotel v tepnách je vystaven vysokému tlaku a smykovému tření.
- Žíly (Vény): Endotel v žilách je vystaven nižšímu tlaku.
- Vlásečnice (Kapiláry): Zde je endotel nejtenčí a specializovaný na výměnu plynů, živin a odpadních látek. Podle míry propustnosti se rozlišují kapiláry kontinuální, fenestrované a sinusoidální.
- Lymfatické cévy: Endotel zde reguluje vstup tkáňového moku do lymfatického systému.
⚙️ Funkce
Endotel plní širokou škálu životně důležitých funkcí, které jsou zásadní pro udržení homeostázy v organismu.
🩸 Regulace krevního průtoku a tlaku
Endotel je hlavním regulátorem cévního tonu (napětí hladké svaloviny ve stěně cév) prostřednictvím produkce vazoaktivních látek:
- Vazodilatace (rozšíření cév): Endotel produkuje oxid dusnatý (NO), nejvýznamnější vazodilatační látku. NO relaxuje hladké svaly ve stěně cévy, což vede k jejímu rozšíření, snížení krevního tlaku a zvýšení průtoku krve. Další vazodilatační látkou je prostacyklin.
- Vazokonstrikce (zúžení cév): Jako protiváhu produkuje endotel endotelin, jednu z nejúčinnějších vazokonstrikčních látek v těle. Rovnováha mezi produkcí NO a endotelinu je klíčová pro udržení normálního krevního tlaku.
🛡️ Bariérová funkce a permeabilita
Endotel tvoří selektivně propustnou bariéru mezi krví a okolními tkáněmi. Kontroluje přechod vody, iontů, živin a plazmatických bílkovin. Propustnost (permeabilita) endotelu se může dynamicky měnit v reakci na různé signály, například během zánětu.
clotting a fibrinolýza
Za normálních okolností má endotel antitrombotické (protisrážlivé) vlastnosti. Brání adhezi krevních destiček a aktivaci koagulační kaskády. Produkuje látky jako heparan sulfát, trombomodulin a tkáňový aktivátor plasminogenu (t-PA), který rozpouští krevní sraženiny (fibrinolýza). Při poškození cévy se však jeho funkce mění na protrombotickou. Odkryje se subendoteliální vrstva, což vede k aktivaci destiček a spuštění hemostázy (zástavy krvácení). Produkuje také von Willebrandův faktor, který je klíčový pro adhezi destiček.
🔥 Zánět a imunitní odpověď
Během zánětu hraje endotel aktivní roli v náboru leukocytů (bílých krvinek) z krevního oběhu do místa infekce nebo poškození. V reakci na signály (např. cytokiny) začnou endoteliální buňky na svém povrchu exprimovat adhezivní molekuly (selektiny, integriny), které fungují jako "suchý zip" pro procházející leukocyty. Tím je zpomalí a umožní jim prostoupit cévní stěnou do tkáně (proces zvaný diapedéza).
🌱 Angiogeneze
Endotel je nezbytný pro tvorbu nových krevních cév z již existujících, což je proces zvaný angiogeneze. Tento proces je klíčový pro růst a vývoj, hojení ran, ale také pro růst nádorů, které si takto zajišťují přísun živin.
🩺 Klinický význam a onemocnění
Porucha funkce endotelu, známá jako endoteliální dysfunkce, je společným jmenovatelem mnoha závažných onemocnění, především kardiovaskulárních.
Endoteliální dysfunkce
Jedná se o stav, kdy je narušena rovnováha mezi vazodilatačními a vazokonstrikčními, protizánětlivými a prozánětlivými, a antitrombotickými a protrombotickými funkcemi endotelu. Typicky dochází ke snížené produkci nebo dostupnosti oxidu dusnatého. Mezi hlavní rizikové faktory pro vznik endoteliální dysfunkce patří:
- Hypertenze (vysoký krevní tlak)
- Diabetes mellitus (cukrovka)
- Hypercholesterolemie (vysoká hladina cholesterolu)
- Kouření
- Obezita
- Chronický stres
- Stárnutí
Ateroskleróza
Endoteliální dysfunkce je považována za počáteční stadium aterosklerózy ("kornatění tepen"). Poškozený endotel se stává propustnějším pro lipoproteiny (zejména LDL cholesterol), které pronikají do cévní stěny, kde oxidují. To spouští chronickou zánětlivou reakci, která vede k tvorbě aterosklerotických plátů. Tyto pláty zužují průsvit cév a mohou prasknout, což vede k akutním příhodám jako infarkt myokardu nebo cévní mozková příhoda.
Další onemocnění
- Hypertenze: Porucha produkce NO přispívá ke zvýšenému cévnímu odporu a vysokému krevnímu tlaku.
- Diabetes mellitus: Vysoká hladina glukózy v krvi (hyperglykémie) poškozuje endotel prostřednictvím oxidativního stresu a dalších mechanismů.
- Sepse: Při těžké systémové infekci dochází k masivní aktivaci a poškození endotelu, což vede ke zvýšené propustnosti cév, úniku tekutin do tkání, otokům a selhání orgánů.
- COVID-19: Bylo prokázáno, že virus SARS-CoV-2 může přímo infikovat endoteliální buňky, což vede k zánětu endotelu (endoteliitidě) a mikrotrombózám, které přispívají k závažnosti onemocnění.
🤔 Pro laiky
Představte si všechny vaše krevní cévy – od největší aorty až po nejmenší vlásečnice – jako obrovskou síť potrubí v těle. Endotel je speciální, jednobuněčná "tapeta" nebo "nátěr" uvnitř celého tohoto potrubí.
Tato "tapeta" ale není jen pasivní. Je to chytrý a aktivní povrch, který neustále komunikuje se svým okolím. Rozhoduje o tom, jak moc bude potrubí široké nebo úzké (reguluje tak krevní tlak), funguje jako vrátný, který kontroluje, co může projít stěnou potrubí ven do tkání, a co ne. Když je potrubí poškozeno, endotel okamžitě zahájí proces "opravy" a zavolá na pomoc krevní destičky, aby vytvořily záplatu (sraženinu). Za normálních okolností ale udržuje povrch dokonale hladký, aby se krev nesrážela tam, kde nemá.
Pokud se o tuto "tapetu" špatně staráme (např. kouřením, nezdravou stravou, nedostatkem pohybu), poškodí se. Tomuto poškození se říká endoteliální dysfunkce a je to jako první prasklina ve zdi, která může vést k mnohem větším problémům, jako je ateroskleróza, infarkt nebo mrtvice.