As células endoteliais são células especializadas que revestem a parte interna dos vasos sanguíneos e linfáticos, formando uma barreira entre o sangue ou a linfa e os tecidos circundantes. Elas possuem características únicas que as tornam essenciais para diversas funções fisiológicas do organismo. Sua estrutura é fina e plana, permitindo a passagem de nutrientes, oxigênio e outras substâncias através da parede vascular. Existem diferentes tipos de células endoteliais, cada uma com funções específicas, como a regulação do fluxo sanguíneo, a coagulação do sangue e a resposta inflamatória.
Funções das células endoteliais: conheça o papel dessas células no organismo humano.
As células endoteliais são células que revestem o interior dos vasos sanguíneos e linfáticos, desempenhando diversas funções essenciais para o funcionamento do organismo humano. Essas células possuem características únicas que as tornam fundamentais para a manutenção da saúde cardiovascular e a regulação do fluxo sanguíneo.
Uma das principais funções das células endoteliais é atuar como uma barreira seletiva, controlando a passagem de substâncias e células do sangue para os tecidos adjacentes. Além disso, elas são responsáveis pela regulação do tônus vascular, auxiliando na contração e relaxamento dos vasos sanguíneos para controlar a pressão arterial.
Outra função importante das células endoteliais é a regulação da coagulação sanguínea. Elas produzem moléculas que promovem a coagulação quando necessário e inibem a formação de trombos indesejados, evitando assim a formação de coágulos que podem obstruir os vasos sanguíneos e causar problemas de saúde.
Além disso, as células endoteliais estão envolvidas na resposta inflamatória do organismo, atuando na adesão e migração de leucócitos para os tecidos lesionados. Elas também participam da regulação do crescimento e diferenciação celular, influenciando processos como a angiogênese e a cicatrização de feridas.
Portanto, é fundamental compreender a importância dessas células no organismo humano e promover hábitos saudáveis que contribuam para o seu bom funcionamento.
Qual é a estrutura apresentada pelo endotélio?
As células endoteliais são células que revestem a parte interna dos vasos sanguíneos e linfáticos, formando uma camada contínua conhecida como endotélio. Esta camada é fundamental para o funcionamento adequado do sistema cardiovascular, desempenhando diversas funções essenciais para a saúde do organismo.
A estrutura do endotélio é caracterizada por células planas e alongadas, que se organizam de forma a criar uma barreira entre o sangue e os tecidos circundantes. Essas células apresentam junções apertadas que impedem a passagem de substâncias indesejadas, garantindo a integridade do sistema vascular.
Além disso, as células endoteliais possuem a capacidade de secretar substâncias como óxido nítrico, prostaciclinas e endotelinas, que regulam o tônus vascular, a coagulação sanguínea e a inflamação. Elas também atuam na regulação do fluxo sanguíneo, na angiogênese e na resposta imune do organismo.
Existem diferentes tipos de células endoteliais, que se adaptam às necessidades específicas de cada tecido. Por exemplo, as células endoteliais dos capilares são altamente permeáveis, permitindo a troca de nutrientes e gases entre o sangue e os tecidos, enquanto as células endoteliais dos vasos sanguíneos de grande calibre são mais resistentes e impermeáveis.
Qual é a classificação do endotélio vascular?
O endotélio vascular é classificado de acordo com a morfologia e a estrutura das células endoteliais que revestem os vasos sanguíneos. Existem três principais classificações do endotélio vascular: contínuo, fenestrado e sinusoidal.
O endotélio contínuo é caracterizado por células endoteliais que formam uma camada contínua e sem fenestrações. Essas células estão intimamente ligadas umas às outras, formando uma barreira impermeável que regula a passagem de substâncias entre o sangue e os tecidos. O endotélio contínuo é encontrado em capilares, arteríolas e vênulas.
O endotélio fenestrado possui células endoteliais que apresentam pequenas aberturas chamadas fenestras. Essas fenestras permitem a passagem seletiva de moléculas e são encontradas em locais onde há uma alta taxa de troca de substâncias, como os rins e o intestino delgado.
O endotélio sinusoidal é caracterizado por células endoteliais com grandes fenestras e espaços intercelulares irregulares. Esse tipo de endotélio é encontrado em órgãos como o fígado, baço e medula óssea, onde ocorre a troca intensa de substâncias entre o sangue e os tecidos.
Cada tipo de endotélio desempenha um papel importante na fisiologia dos diferentes tecidos e órgãos do corpo humano.
Entendendo o papel do endotélio e sua composição no organismo humano.
O endotélio é uma camada de células que reveste o interior dos vasos sanguíneos e linfáticos. Sua principal função é atuar como uma barreira protetora entre o sangue e os tecidos do corpo. Além disso, o endotélio desempenha um papel crucial na regulação do fluxo sanguíneo, na coagulação do sangue e na resposta imune.
As células endoteliais são as células que compõem o endotélio. Elas são células planas e alongadas que se alinham para formar uma barreira contínua. As células endoteliais são compostas por uma membrana plasmática, núcleo, citoplasma e organelas como mitocôndrias e retículo endoplasmático.
Existem diferentes tipos de células endoteliais, cada uma com funções específicas. As células endoteliais vasculares, por exemplo, revestem os vasos sanguíneos, enquanto as células endoteliais linfáticas revestem os vasos linfáticos. Outros tipos de células endoteliais incluem as células endoteliais cardíacas e as células endoteliais pulmonares.
As células endoteliais desempenham diversas funções no organismo humano, como a regulação do tônus vascular, a permeabilidade vascular, a angiogênese e a interação com células sanguíneas. Além disso, as células endoteliais produzem substâncias como o óxido nítrico, que ajudam a manter a saúde dos vasos sanguíneos.
Sua estrutura e funções desempenham um papel essencial na regulação do sistema cardiovascular e na resposta imune do corpo.
Células endoteliais: características, estrutura, tipos, funções
As células endoteliais são metabolicamente activas células pertencentes o endotélio, os vasos sanguíneos linha unicelulares internos. Essa camada celular possui importantes funções fisiológicas no organismo, principalmente no que diz respeito ao sistema circulatório.
O termo “endotélio” foi cunhado pelo anatomista suíço Wilhelm His em 1865 para distinguir entre a camada interna das cavidades corporais e o epitélio (que é a camada externa).
A definição inicial usada por His incluía não apenas a camada celular interna dos vasos sanguíneos, mas também os vasos linfáticos e as cavidades mesoteliais. No entanto, pouco tempo depois, essa definição foi reduzida apenas à vasculatura sanguínea e linfática.
A localização estratégica dessas células permite que elas atuem como uma interface direta entre os componentes do sangue (ou linfa) e tecidos, o que os torna essenciais para a regulação de inúmeros processos fisiológicos relacionados ao sistema vascular.
Entre esses processos estão a manutenção do fluxo sanguíneo e a prevenção da formação de trombos, bem como a regulação do transporte de fluidos e solutos, como hormônios, fatores proteicos e outras macromoléculas.
O fato de o endotélio exercer funções complexas no corpo dos animais implica que suas células são suscetíveis a diferentes doenças, que são de grande interesse para diferentes pesquisadores.
Caracteristicas
A superfície ocupada pelas células endoteliais do corpo de um ser humano adulto pode cobrir mais de 3.000 metros quadrados e pesar mais de 700 g.
Essa camada celular, considerada como um “órgão” amplamente distribuído pelo organismo, é responsável por receber e traduzir os sinais moleculares que são transportados no sangue para os tecidos, orquestrando um grande número de fenômenos essenciais para o funcionamento de todo o organismo.
Uma característica das células endoteliais é que elas e seus núcleos estão alinhados de tal maneira que são “direcionados” na mesma direção que o fluxo sanguíneo que transita nos ductos onde são encontrados.
As células endoteliais são altamente heterogêneas, e isso tem a ver com o fato de que o sangue e os vasos linfáticos estão distribuídos por todo o corpo, expostos a uma grande variedade de diferentes microambientes, que impõem condições a cada endotélio específico.
Esses microambientes vasculares podem afetar significativamente as características epigenéticas das células endoteliais, resultando em diferentes processos de diferenciação.
Isso foi demonstrado pelo estudo dos padrões de expressão genética específica de tecido, através dos quais foi comprovada a incrível capacidade dessas células de se ajustar, tanto em número quanto em disposição, aos requisitos locais onde são encontradas.
Sinalização
O endotélio é um sofisticado centro de processamento de sinais que controla praticamente todas as funções cardiovasculares. A característica distintiva desse sistema sensorial é que cada célula endotelial é capaz de detectar diferentes tipos de sinais e gerar diferentes tipos de respostas.
Isso é, talvez, o que permite a esse órgão especial exercer funções reguladoras da pressão sanguínea e da taxa e distribuição sanguíneas, além de controlar a proliferação e migração de células nas paredes dos vasos sanguíneos.
Geração
O sistema vascular é o primeiro sistema orgânico que se desenvolve no corpo de um embrião animal. Durante o processo de gastrulação, o epitélio embrionário é invadido pela fenda primitiva e é quando as células mesodérmicas são induzidas.
As células progenitoras das células endoteliais são diferenciadas do tecido mesodérmico, através de um processo que parece ser independente da gastrulação. Essas células residem na medula óssea em estreita associação com células hematopoiéticas.
As células progenitoras são conhecidas como angioblastos e / ou hemangioblastos. No entanto, outras linhagens de células do corpo podem ser “transdiferenciadas” em células epiteliais e vice-versa.
Angioblastos são definidos como células que têm o potencial de se diferenciar em células endoteliais, mas não possuem marcadores moleculares característicos e não formaram um “lúmen” (esses marcadores aparecem durante a diferenciação).
A taxa de diferenciação e proliferação de células endoteliais é extremamente alta durante o desenvolvimento embrionário e durante o desenvolvimento pós-natal, mas diminui consideravelmente em adultos.
A identidade das células epiteliais é geralmente verificada pelo estudo da presença ou expressão de proteínas mensageiras ou RNAs específicos, embora, muitas vezes, esses “marcadores” possam ser compartilhados com outras linhagens celulares.
Diferenciação de células progenitoras
As células progenitoras das células endoteliais podem surgir da medula óssea, mas não podem ser imediatamente incorporadas às paredes vasculares internas (endotélio).
Diferentes autores mostraram que essas células são direcionadas ou agrupadas em locais de neovascularização ativa, diferenciando-se em resposta a processos isquêmicos (falta de oxigênio ou fluxo sanguíneo), traumas vasculares, crescimento de tumores ou outros.
Proliferação
As células endoteliais presentes no sistema vascular mantêm a capacidade de se dividir e se mover. Os novos vasos sanguíneos são formados graças à proliferação de células endoteliais preexistentes e isso ocorre tanto nos tecidos embrionários (quando o crescimento ocorre) quanto nos tecidos adultos (para remodelação ou reconstrução dos tecidos).
Apoptose
A apoptose, ou morte celular programada, é um processo normal que ocorre virtualmente em todas as células dos organismos vivos e tem várias funções fisiológicas nelas.
É caracterizada pela condensação do citoplasma e do núcleo, pelo encolhimento das células e pela exposição, na superfície celular, de moléculas específicas para a fagocitose. Durante esse processo, há também a decomposição da cromatina (DNA cromossômico) e a deformação da membrana plasmática.
A morte celular programada pode ser desencadeada, nas células endoteliais, por diferentes estímulos e fatores moleculares. Isso tem implicações importantes na hemostasia (prevenção do vazamento de sangue líquido).
Esse processo é essencial na remodelação, regressão e angiogênese (formação de novos vasos sanguíneos). Uma vez que pode afetar a integridade e a função do endotélio vascular, a apoptose endotelial pode contribuir para a patogênese de uma grande variedade de doenças humanas.
Experimentos in vivo sugerem que essas patologias podem incluir arteriosclerose, insuficiência cardíaca congênita, retinopatia diabética, enfisema, esclerodermia, doença falciforme, lúpus eritematoso sistêmico ou púrpura trombocitopênica trombótica, entre outras.
Onde se encontram?
As células endoteliais, como o nome indica, são encontradas nos diferentes tipos de endotélio que revestem a superfície interna dos vasos sanguíneos e linfáticos.
No endotélio vascular do sangue, por exemplo, as células endoteliais das veias e artérias formam uma camada celular ininterrupta, onde as células são unidas por junções estreitas ou “junções estreitas”.
Estrutura
Longe de serem coletivamente idênticas, as células endoteliais podem ser vistas como um consórcio gigante de diferentes empresas, cada uma com sua própria identidade.
Ao longo dos ramos vasculares, o formato das células endoteliais varia consideravelmente. Além disso, pode haver diferenças fenotípicas consideráveis entre células pertencentes a diferentes segmentos do mesmo sistema vascular, tipo de órgão ou vaso.
Apesar desta afirmação, estas são tipicamente células planas, que podem ser “gordinhas” ou cuboidais nas vênulas endoteliais.
Sua espessura varia de menos de 0,1 μm nas veias e capilares, até 1 μm na artéria aórtica, e sua estrutura é remodelada em resposta a vários fatores, especialmente o chamado “estresse hemodinâmico por cisalhamento”.
O comprimento das células endoteliais difere em relação à sua localização anatômica, pois foi relatado que, nos vasos sanguíneos dos ratos, as células endoteliais da aorta são alongadas e finas, enquanto nas artérias pulmonares são mais curtas e arredondadas.
Assim, como muitas outras células do corpo, as células endoteliais são cobertas por uma camada de proteínas e açúcares conhecida como glicocálice, que é uma parte fundamental da barreira vascular e tem entre 0,1 e 1 mícron de espessura.
Essa “região” extracelular é ativamente produzida pelas células endoteliais e ocupa o espaço entre o sangue e as células circulantes. Está provado que tem funções tanto na proteção vascular quanto na regulação celular e mecanismos hemostáticos.
Estrutura subcelular
O espaço intracelular das células endoteliais está repleto de vesículas revestidas com clatrina, corpos multivesiculares e lisossomos, que são transcendentais para as vias de transporte molecular endocítico.
Os lisossomos são responsáveis pela degradação e reciclagem das macromoléculas que são direcionadas a eles por endocitose. Esse processo também pode ocorrer na superfície celular, no complexo de Golgi e no retículo endoplasmático.
Essas células também são ricas em caveolas, que são vesículas em forma de balão associadas à membrana plasmática e geralmente são abertas para o lado luminal ou podem estar livres no citosol. A abundância dessas estruturas depende do tipo de epitélio considerado.
Tipos
As células endoteliais podem ter fenótipos muito diferentes, que são regulados por onde estão e pelo tempo de desenvolvimento. É por esse motivo que muitos autores as consideram altamente heterogêneas, pois variam não apenas em sua estrutura, mas também em sua função.
O endotélio pode ser classificado como contínuo ou descontínuo. O endotélio contínuo, por sua vez, pode ser fenestrado ou não. As fenestras são uma espécie de “poros” intracelulares que se estendem por toda a espessura da célula.
O endotélio contínuo não-estratificado forma o revestimento interno das artérias, veias e capilares do cérebro, pele, coração e pulmões.
O epitélio fenestrado contínuo, por outro lado, é comum em áreas caracterizadas por alta filtração e transporte transendotelial (capilares das glândulas exócrinas e endócrinas, mucosa gástrica e intestinal, glomérulos e túbulos renais).
Alguns leitos vasculares sinusoidais e parte do tecido hepático são enriquecidos com endotélio descontínuo.
Funções
O endotélio possui importantes funções fisiológicas, incluindo controle do tônus vasomotor, tráfego de células sanguíneas, equilíbrio hemostático, permeabilidade, proliferação e sobrevivência e imunidade inata e adaptativa.
Do ponto de vista funcional, as células endoteliais têm uma tarefa de divisão fundamental. Geralmente, elas estão em estado de “quiescência”, uma vez que não são ativas do ponto de vista proliferativo (a vida útil média pode ser superior a 1 ano).
Suas funções gerais e as do endotélio que compõem podem ser divididas em: permeabilidade, tráfego de células sanguíneas e hemostasia.
Permeabilidade e funções de tráfego celular
O endotélio é uma estrutura semipermeável, uma vez que deve permitir o transporte de diferentes solutos e fluidos de e para o sangue. Sob condições normais, o fluxo de e para o sangue através do endotélio é contínuo, onde o endotélio capilar participa principalmente.
Parte da função de permeabilidade dos endotélios capilares é permitir a passagem de leucócitos e alguns mediadores inflamatórios através dos vasos, o que é alcançado com a expressão de moléculas e quimioatraentes nas células endoteliais.
Portanto, o transporte de leucócitos do sangue para os tecidos subjacentes envolve cascatas de adesão em várias etapas, que incluem adesão inicial, suporte, parada e transmigração, que ocorrem quase exclusivamente nas vênulas pós-capilares.
Graças à sua participação no tráfego celular, as células endoteliais estão envolvidas nos processos de cicatrização e inflamação, onde participam da formação de novos vasos a partir de vasos preexistentes. É um processo essencial para a reparação de tecidos.
Funções na hemostasia
O endotélio participa da manutenção do sangue, do estado líquido e da promoção da formação limitada de coágulos quando há danos à integridade das paredes vasculares.
As células endoteliais expressam fatores que inibem ou promovem a coagulação (anticoagulantes e coagulantes), dependendo dos sinais específicos que recebem ao longo da vida.
Se essas células não fossem tão fisiologicamente e estruturalmente plásticas quanto são, o crescimento e a reparação dos tecidos do corpo não seriam possíveis.
Referências
- Aird, WC (2007). Heterogeneidade fenotípica do endotélio: I. Estrutura, função e mecanismos. Pesquisa de Circulação, 100, 158-173.
- Aird, WC (2012). Heterogeneidade de células endoteliais. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 2, 1–14.
- Afonso, CS, & Rodseth, RN (2014). O glicocálice endotelial: uma revisão da barreira vascular. Anesthesia, 69, 777-784.
- Voltar, N., & Luzio, NR Di. (1977). O processo trombótico na aterogênese. (B. Chandler, K. Eurenius, G. McMillan, C. Nelson, C. Schwartz e S. Wessler, Eds.). Plenum Press
- Chi, J., Chang, HY, Haraldsen, G., Jahnsen, FL, Troyanskaya, OG, Chang, DS, … Brown, PO (2003). Diversidade de células endoteliais revelada pelo perfil de expressão global. PNAS, 100 (19), 10623-10628.
- Choy, JC, Granville, DJ, Hunt, DWC e Mcmanus, BM (2001). Apoptose de células endoteliais: características bioquímicas e implicações potenciais para a aterosclerose. J. Mol. Cell Cardiol., 33, 1673-1690.
- Cinemas, BDB, Pollak, ES, Buck, CA, Loscalzo, J., Zimmerman, GA, Mcever, RP, … Stern, DM (1998). Células Endoteliais em Fisiologia e na Fisiopatologia dos Distúrbios Vasculares. O Jornal da Sociedade Americana de Hematologia, 91 (10), 3527-3561.
- Fajardo, L. (1989). A complexidade das células endoteliais. Artigos sobre prêmios e relatórios especiais, 92 (2), 241-250.
- Kharbanda, RK, & Deanfield, JE (2001). Funções do endotélio saudável. Doença arterial coronariana, 12, 485–491.
- Ribatti, D. (2007). A descoberta de células progenitoras endoteliais. Uma revisão histórica. Research Leukemia, 31, 439-444.
- Risau, W. (1995). Diferenciação do endotélio. The FASEB Journal, 9, 926-933.
- van Hinsberg, V. (2001). O endotélio: controle vascular da hemostasia. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology, 95, 198–201.
- Winn, R. & Harlan, J. (2005). O papel da apoptose das células endoteliais nas doenças inflamatórias e imunológicas. Jornal de Trombose e Hemostasia, 3, 1815-1824.