De chromaffinceller er dem, der er placeret i medulla af binyrerne. Disse kirtler, der ligger øverst på hver nyre, har en ydre cortex, der udskiller steroidhormoner og en indre medulla med kromaffinceller, der fungerer som en ganglion, der udskiller katekolaminer.
Chromaffin-celler aktiveres sammen med det sympatiske nervesystem under "kamp eller flugt" -reaktionen, der forekommer i frygt, stress, træning eller konfliktreaktioner og udgør under disse forhold, den vigtigste kilde til katekolaminer, som vores krop mobiliserer.
Fotografi af kromaffinceller ved hjælp af forskellige mikroskopimetoder (Kilde: Jhpbroeke via Wikimedia Commons)
I disse reaktioner forbereder kroppen sig på at udvikle maksimal styrke og maksimal årvågenhed. For at gøre dette øger det hjertearbejdet og blodtrykket; genererer koronar vasodilation og vasodilatation af skeletmuskelarterioler.
I samme forstand reduceres blodstrømmen til periferien og mave-tarm-systemet. Glukose mobiliseres fra leveren og bronchierne, og pupillerne udvides på en måde, der forbedrer vejrtrækning og synsskarphed for fjernsyn.
Repræsentativt diagram over kroppens reaktioner på stress. Stress kan aktivere de autonome sympatiske nerver i binyremedulla og fremme syntese og frigivelse af katekolaminer i blodet, som har nedstrøms effekter på immunsystemet (Kilde: Campos-Rodríguez R, Godínez-Victoria M, Abarca-Rojano E, Pacheco-Yépez J, Reyna-Garfias H, Barbosa-Cabrera RE, Drago-Serrano ME via Wikimedia Commons)
Disse reaktioner opsummerer den perifere virkning af catecholamines, især epinephrin, som er det vigtigste sekretionsprodukt for chromaffinceller. Respons opnås gennem forskellige receptorer, der er knyttet til forskellige intracellulære kaskader. Fire typer adrenergiske receptorer er kendt: α1, α2, ß1 og β2.
egenskaber
Nervesystemet kan opdeles i to semi-uafhængige systemer:
- Det somatiske nervesystem, som gør det muligt for os at forholde os til det ydre miljø og reagere på den bevidste opfattelse af sensoriske stimuli og
- Det autonome nervesystem, der regulerer det indre miljø
De fleste af de autonome sansesignaler (fra det autonome nervesystem) opfattes ikke i bevidstheden, og autonom kontrol af motoriske aktiviteter er ufrivillig.
Omfanget af det autonome nervesystem (Kilde: Geo-Science-International via Wikimedia Commons)
Selvom den anatomiske struktur i begge systemer er ens med sensoriske indgange og motorudgange, adskiller det autonome system sig ved at dets output er gennem to kilder til motorneuroner, de sympatiske og den parasympatiske.
Desuden har hver motorudgang, der projicerer til en effektor, en kæde af to neuroner, en preganglionisk og en postganglionisk.
Kropperne i de preganglioniske neuroner er i hjernestammen og i rygmarven. Legeme af postganglioniske neuroner er placeret perifert i de autonome ganglier.
Chromaffinceller i binyremedulla
Adrenalmedulla er en modificeret sympatisk autonom ganglion, da de sympatiske preganglioniske fibre ender med at stimulere kromaffincellerne i denne medulla. Men disse celler, i stedet for at forbinde med deres målorganer gennem aksoner, gør de det gennem hormonel sekretion.
Chromaffin-celler udskiller hovedsageligt epinephrin og små mængder norepinephrin og dopamin. Ved at udlede sin sekretion i blodbanen er dens virkning meget bred og forskelligartet, da det påvirker et stort antal målorganer.
Normalt er mængden af udskilt katekolaminer ikke særlig stor, men i situationer med stress, frygt, angst og voldsom smerte giver øget stimulering af de sympatiske preganglioniske afslutninger store mængder adrenalin.
Histologi
Adrenalmedulla har sin embryonale oprindelse i cellerne i den neurale kam, fra de sidste thoraxniveauer til den første lænde. Disse migrerer til binyrerne, hvor chromaffinceller dannes, og binyremedulla er struktureret.
I binyremedulla er kromaffinceller organiseret i korte sammenflettede ledninger af rigt inderverede celler (med rigelig tilstedeværelse af nerveender), der støder op til venøse bihuler.
Kromaffinceller er store celler, der danner korte ledninger og er farvet mørkebrune med kromaffinsalte, hvorfra de stammer fra deres navn.
De er modificerede postganglioniske celler uden dendritter eller aksoner, der udskiller katekolaminer i blodbanen, når de stimuleres af preganglionisk sympatisk kolinergisk ende.
To typer chromaffinceller kan skelnes. Nogle er de mest rigelige (90% af det samlede beløb), de har store lidt tætte cytosoliske granuler og er dem, der producerer adrenalin.
De øvrige 10% er repræsenteret af celler med små, tætte granuler, der producerer noradrenalin. Der er ingen histologiske forskelle mellem celler, der producerer epinefrin, og dem, der producerer dopamin.
Handlingsmekanismer
Virkningsmekanismerne for katekolaminer frigivet af chromaffinceller afhænger af receptoren, som de binder til. Mindst fire typer adrenergiske receptorer er kendt: α1, α2, ß1 og β2.
Disse receptorer er G-proteinbundne metabotrope receptorer, som har forskellige intracellulære anden messenger-mekanismer, og hvis virkninger kan være stimulerende eller inhiberende.
Al-receptorerne er bundet til et stimulerende G-protein; bindingen af epinefrin til receptoren nedsætter proteinets affinitet til BNP, hvorved det binder til GTP og aktiveres.
Repræsentativt diagram over funktionen af adrenergiske receptorer og deres intracellulære signalmekanismer (Kilde: Sven Jähnichen. Delvist oversat af Mikael Häggström via Wikimedia Commons)
G-proteinaktivering stimulerer enzymet phospholipase C, der genererer inositoltrifosfat (IP3), en anden messenger, der binder til intracellulære calciumkanaler. Dette frembringer en stigning i den interne calciumkoncentration, og sammentrækning af vaskulær glat muskel fremmes.
Ss1-receptorerne interagerer med et stimulerende G-protein, der aktiverer enzymet adenylatcyklase, der producerer cAMP som et andet messenger, det aktiverer en proteinkinase, der phosphorylerer en calciumkanal, kanalen åbnes og calcium kommer ind i muskelcellen.
Ss2-receptorerne er knyttet til et G-protein, der, når det aktiveres, aktiverer en adenylatcyklase, der øger koncentrationen af cAMP. CAMP aktiverer en proteinkinase, der fosforylerer en kaliumkanal, der åbner og slipper kalium ud, hvilket får cellen til at hyperpolarisere og slappe af.
Α2-receptorerne er G-proteinbundne receptorer, der også fungerer gennem cAMP som en anden messenger og mindsker calciumindtræden i cellen ved at fremme lukningen af calciumkanaler.
Funktioner
Chromaffin-cellers funktioner er relateret til virkningerne induceret af catecholamines, som de syntetiserer og frigiver ved sympatisk preganglionisk stimulering.
De sympatiske preganglioniske fibre udskiller acetylcholin, der virker gennem en nikotinreceptor.
Denne receptor er en ionkanal, og binding af receptoren med acetylcholin fremmer frigivelsen af vesiklerne, der indeholder catecholaminer produceret af de forskellige chromaffinceller.
Som et resultat secerneres epinephrin og små mængder norepinephrin og dopamin i cirkulationen, som frigøres og distribueres af blodbanen for at nå målcellerne, som har adrenergiske receptorer.
I vaskulær glat muskel forårsager epinephrin gennem en α1-receptor vasokonstriktion ved at inducere glatmuskelkontraktion, hvilket bidrager til den hypertensive virkning af katekolaminer.
Sammentrækning af hjertemyocytter (hjertemuskelceller) på grund af adrenalinbinding til ß1-receptorer øger hjertets sammentrækningskraft. Disse receptorer er også placeret i hjertepacemakeren, og deres endelige virkning er at øge hjerterytmen.
Ss2-receptorerne er i den glatte bronchiale muskel og i den glatte muskel i koronararterierne, og henholdsvis epinefrin forårsager bronchodilation og koronar vasodilatation.
Binding af epinephrin eller noradrenalin til α2-receptorer reducerer frigørelsen af neurotransmittere fra de presynaptiske ganglionender, hvor de findes. Dopamin forårsager renal vasodilatation.
Referencer
- Aunis, D. (1998). Exocytose i chromaffin-celler i binyremedulla. I International gennemgang af cytologi (bind 181, s. 213-320). Academic Press.
- Lumb, R., Tata, M., Xu, X., Joyce, A., Marchant, C., Harvey, N.,… & Schwarz, Q. (2018). Neuropiliner leder preganglioniske sympatiske aksoner og chromaffin-celleforløbere til etablering af binyremedulla. Udvikling, 145 (21), dev162552.
- Borges, R., Gandía, L., & Carbone, E. (2018). Gamle og nye koncepter om binyre kromaffincelle stimulus-sekretion kobling.
- Wilson-Pauwels, L., Stewart, PA, & Akesson, EJ (Eds.). (1997). Autonome nerver: Grundlæggende videnskab, kliniske aspekter, casestudier. PMPH USA.
- Jessell, TM, Kandel, ER, & Schwartz, JH (2000). Principper for neurale videnskaber (nr. 577.25 KAN).
- William, FG, & Ganong, MD (2005). Gennemgang af medicinsk fysiologi. Trykt i Amerikas Forenede Stater, syttende udgave, Pp-781.