Клетки Кахаля

Статья посвящена клеткам, локализующимся в желудочно-кишечном тракте. Клетка головного мозга, также названная в честь Кахаля, описана в статье «клетка Кахаля — Ретциуса».

Интерстициа́льные кле́тки Каха́ля (англ. Interstitial cell of Cajal; ICC; от лат. interstitium — промежуток) — клетки, играющие важнейшую роль в управлении спонтанной моторикой желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), в том числе задающие частоту медленных волн электрического потенциала (водители ритма, пейсмейкеры) гладкой мышечной ткани желудочно-кишечного тракта, которые, в свою очередь, определяют частоту перистальтики различных отделов ЖКТ.

Интерстициальные клетки Кахаля имеются во всех отделах пищеварительного тракта от нижней трети пищевода до внутреннего сфинктера ануса и широко представлены в рыхлой соединительной ткани (такие клетки обозначаются ICC-SM), внемышечных слоях (ICC-IM и ICC-DMP) и слоях гладких мышц (ICC-MY).^[1]

Функции интерстициальных клеток Кахаля

Интерстициальные клетки Кахаля образуют сети клеток, ассоциированные с гладкой мускулатурой органа. Имеют тесные связи с нервными волокнами, иннервирующими данный орган. Разные субпопуляции интерстициальных клеток Кахаля отличаются своими физиологическими функциями.^[2]

Проведённые морфологические исследований позволяют предполагать, что функции интерстициальных клеток Кахаля в органах пищеварительного тракта следующие:

• генерация медленных волн в гладких мышцах (описана ниже);
• способствование распространению электрических явлений в тканях органов;
• выполнение роли интермедиаторов в нейромышечной трансмиссии.^[3]

Такого же типа клетки, функционально ассоциированые с физиологией координации трёхмерного движения глаз, обнаружены в стволе головного мозга.^[4]

Интерстициальные клетки Кахаля — водители ритма медленных волн

Наиболее известная роль интерстициальных клеток Кахаля — генерация медленных волн потенциалов гладких мышц органов пищеварительного тракта. Особо стоить отметить, что задаваемые частоты в разных органах разные, и этот факт является центральным в диагностике моторных расстройств ЖКТ с использованием электрогастроэнтерографии. Интерстициальные клетки Кахаля задают следующие частоты медленных волн:

• в желудке — 2—4 циклов в минуту,
• в двенадцатиперстной кишке — 10—12 циклов в минуту,
• в тощей кишке — 9—12 циклов в минуту,
• в подвздошной кишке — 6—8 циклов в минуту,
• в толстой кишке — около 0,6^[5], а также 3—12 циклов в минуту^[6].

Параметры колебаний, задаваемые интерстициальными клетками Кахаля, отличается устойчивостью. Они не изменяются под влиянием ацетилхолина, гистамина, адреналина, атропина, прокаина, морфина, кокаина.

Точное месторасположение интерстициальных клеток Кахаля — пейсмейкеров неизвестно. Считается, что пейсмейкер желудка находится в проксимальной (ближней к пищеводу) части желудка, а для тонкой кишки, вероятно, в области впадения общего жёлчного протока в двенадцатиперстную кишку. Однако, при удалении участка желудка или кишечника, всегда появляется пейсмейкер, являющийся водителем ритма для нижележащих частей органа.^[7]

Международные симпозиумы по интерстициальным клеткам Кахаля

До настоящего времени многие аспекты нейрофизиологии интерстициальных клеток Кахаля, их роль в возникновении тех или иных заболеваний неизвестны.^[3] Среди учёных существует понимание важности исследований в этом направлении. Периодически проводятся международные симпозиумы, посвященные изучению интерстициальных клеток Кахаля (англ. International Symposium on Interstitial Cells of Cajal). В 2005 году на Гавайях году прошёл четвёртый, в 2007 году в Ирландии — пятый такой симпозиум.^[8]

Этимология

Интерстициальные клетки Кахаля названы в честь крупнейшего испанского нейрогистолога, нобелевского лауреата Сантьяго Рамон-и-Кахаля (1852—1934), описавшего их в 1893 году.^[9] Рамон-и-Кахаль считал, что обнаруженные им клетки являются особыми элементами интрамуральных нервных сплетений, ответственными за моторику желудочно-кишечного тракта. Электрофизиологические доказательства роли этих клеток в установлении ритма медленных волн гладких мышц желудка и кишечника были получены в конце XX века.^[10]

Примечания

1. ↑ Takaki M. Gut pacemaker cells: the interstitial cells of Cajal (ICC). J Smooth Muscle Res. 2003 Oct;39(5):137-61. PMID: 14695026. (англ.)
2. ↑ Newgreen D., Heather Y. Enteric Nervous System: Development and Developmental Disturbances — Part-2 Pediatric and Developmental Pathology 5, 329—349, 2002. Перевод И. Г. Лильп.
3. ↑ ^{1 2} Hart W. Связь между интерстициальными клетками Кахаля и гипертрофическим стенозом привратника у детей. РМЖ, 18 июля 1997 г., том 5, № 14 .
4. ↑ Farshadmanesh F, Klier EM, Chang P, Wang H, Crawford JD (March 2007). "Three-dimensional eye-head coordination after injection of muscimol into the interstitial nucleus of Cajal (INC)". J. Neurophysiol. 97 (3): 2322–38. DOI:10.1152/jn.00752.2006. PMID 17229829. (англ.)
5. ↑ Бутов М. А., Кузнецов П. С. Обследование больных с заболеваниями органов пищеварения. Часть 1. Обследование больных с заболеваниями желудка. Учебное пособие по пропедевтике внутренних болезней для студентов 3 курса лечебного факультета. Рязань. 2007 (2,42 МБ).
6. ↑ Bowen R. Electrophysiology of Gastrointestinal Smooth Muscle. November 23, 1996. Accessed February 12, 2008. (англ.)
7. ↑ Пономарева А. П., Рачкова Н. С., Хавкин А. И., Бельмер С. В. Периферическая электрогастроэнтеромиография в детской гастроэнтерологии. М.: 2007 г. 48 с.
8. ↑ International Symposium on Interstitial Cells of Cajal. (англ.)
9. ↑ Huizinga J. D. Neural Injury, Repair, and Adaptation in the GI Tract IV. Pathophysiology of GI motility related to interstitial cells of Cajal. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 275: G381-G386, 1998; 0193-1857/98. (англ.)
10. ↑ Сайт морфологов. Кафедра анатомии и гистологии человека Белгородского ГУ. Клиническая морфология гастроинтенсинальных стромальных опухолей.