sincizio - Syncytium

Uno syncytium o symplasm ( / s ɪ n s ɪ ʃ i ə m / ; plural sincizi , dal greco : σύν syn "insieme" e κύτος kytos "scatola, cioè cellule") è un multinucleate cellule che può risultare da più fusioni cellulari di cellule uninucleari (cioè cellule con un singolo nucleo), in contrasto con un cenocita , che può derivare da più divisioni nucleari senza accompagnare la citochinesi . La cellula muscolare che costituisce il muscolo scheletrico animale è un classico esempio di cellula di sincizio. Il termine può anche riferirsi a cellule interconnesse da membrane specializzate con giunzioni gap , come si vede nelle cellule del muscolo cardiaco e in alcune cellule muscolari lisce, che sono sincronizzate elettricamente in un potenziale d'azione .

Il campo dell'embriogenesi usa la parola sincizio per riferirsi agli embrioni cenocitici di blastoderma di invertebrati , come la Drosophila melanogaster .

Esempi fisiologici

protisti

In protisti , sincizi può essere trovato in alcune rhizarians (ad esempio, chlorarachniophytes , plasmodiophorids , haplosporidians ) e mixomiceti acellulari , dictyostelids ( amoebozoans ), acrasids ( Excavata ) e Haplozoon .

Impianti

Alcuni esempi di sincizi vegetali , che si verificano durante lo sviluppo della pianta , includono:

Fungo

Un sincizio è la struttura cellulare normale per molti funghi . La maggior parte dei funghi di Basidiomycota esiste come un dikaryon in cui le cellule filiformi del micelio sono parzialmente suddivise in segmenti contenenti ciascuno due nuclei differenti, chiamati heterokaryon .

Animali

Muscolo scheletrico

Un classico esempio di sincizio è la formazione del muscolo scheletrico . Le grandi fibre muscolari scheletriche si formano dalla fusione di migliaia di singole cellule muscolari. La disposizione multinucleata è importante negli stati patologici come la miopatia , dove la necrosi focale (morte) di una porzione di una fibra muscolare scheletrica non provoca la necrosi delle sezioni adiacenti di quella stessa fibra muscolare scheletrica, perché quelle sezioni adiacenti hanno il proprio nucleo Materiale. Pertanto, la miopatia è solitamente associata a tale "necrosi segmentale", con alcuni dei segmenti sopravvissuti che sono funzionalmente tagliati fuori dalla loro fornitura nervosa attraverso la perdita di continuità con la giunzione neuromuscolare .

Muscolo cardiaco

Il sincizio del muscolo cardiaco è importante perché consente una rapida contrazione coordinata dei muscoli lungo tutta la loro lunghezza. I potenziali d'azione cardiaci si propagano lungo la superficie della fibra muscolare dal punto di contatto sinaptico attraverso dischi intercalari . Sebbene sia un sincizio, il muscolo cardiaco differisce perché le cellule non sono lunghe e multinucleate. Il tessuto cardiaco è quindi descritto come un sincizio funzionale, in contrasto con il vero sincizio del muscolo scheletrico.

Muscolo liscio

La muscolatura liscia nel tratto gastrointestinale è attivata da un composto di tre tipi di cellule: cellule muscolari lisce (SMC), cellule interstiziali di Cajal (ICC) e recettore alfa del fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGFRα) che sono accoppiati elettricamente e lavorano insieme come un sincizio funzionale SIP.

Osteoclasti

Alcune cellule di origine immunitaria animali possono formare cellule aggregate, come le cellule osteoclastiche responsabili del riassorbimento osseo .

Placenta

Un altro importante sincizio vertebrato è nella placenta dei mammiferi placentati. Le cellule embrionali che formano l'interfaccia con il flusso sanguigno materno si fondono insieme per formare una barriera multinucleata: il sinciziotrofoblasto . Questo è probabilmente importante per limitare lo scambio di cellule migratorie tra l'embrione in via di sviluppo e il corpo della madre, poiché alcune cellule del sangue sono specializzate per potersi inserire tra cellule epiteliali adiacenti . L'epitelio sinciziale della placenta non fornisce un tale percorso di accesso dalla circolazione materna all'embrione.

Spugne di vetro

Gran parte del corpo di hyalospongiae spugne è composto di tessuto sinciziale. Ciò consente loro di formare le loro grandi spicole silicee esclusivamente all'interno delle loro cellule.

Tegumento

La struttura fine del tegumento negli elminti è essenzialmente la stessa sia nei cestodi che nei trematodi . Un tipico tegumento ha uno spessore di 7-16 μm, con strati distinti. È un sincizio costituito da tessuti multinucleati senza confini cellulari distinti . La zona esterna del sincizio, chiamata "citoplasma distale", è rivestita da una membrana plasmatica . Questa membrana plasmatica è a sua volta associata a uno strato di macromolecole contenenti carboidrati noto come glicocalice , che varia in spessore da una specie all'altra. Il citoplasma distale è collegato allo strato interno chiamato "citoplasma prossimale", che è la "regione cellulare o citone o perikarya" attraverso tubi citoplasmatici composti da microtubuli . Il citoplasma prossimale contiene nuclei , reticolo endoplasmatico , complesso di Golgi , mitocondri , ribosomi , depositi di glicogeno e numerose vescicole . Lo strato più interno è delimitato da uno strato di tessuto connettivo noto come " lamina basale ". La lamina basale è seguita da uno spesso strato muscolare .

Esempi patologici

Infezione virale

Sincizio causato da infezione da HSV-1 nelle cellule Vero

La sincizia può anche formarsi quando le cellule sono infettate da determinati tipi di virus , in particolare HSV-1 , HIV , MeV , SARS-CoV-2 e pneumovirus , ad esempio il virus respiratorio sinciziale (RSV). Queste formazioni sinciziali creano effetti citopatici distintivi quando osservate nelle cellule permissive. Poiché molte cellule si fondono insieme, il sincizio è anche noto come cellule giganti multinucleate o policariociti. Durante l'infezione, proteine di fusione virali utilizzati dal virus per entrare nella cella vengono trasportati alla superficie della cellula, dove possono causare l'host membrana cellulare al fusibile con le cellule vicine.

Reoviridae

Tipicamente, le famiglie virali che possono causare sincizi sono avvolte perché le proteine ​​dell'involucro virale sulla superficie della cellula ospite sono necessarie per fondersi con altre cellule. Alcuni membri della famiglia Reoviridae sono notevoli eccezioni a causa di un insieme unico di proteine ​​note come proteine ​​​​piccole transmembrana associate alla fusione (FAST). Reovirus formazione syncytium indotto non si trova negli esseri umani, ma si trova in un certo numero di altre specie ed è causata da fusogeniche orthoreoviruses . Questi orthoreovirus fusogeni includono l'orthoreovirus rettile, l'orthoreovirus aviario, l'orthoreovirus di Nelson Bay e l'orthoreovirus del babbuino.

HIV

L'HIV infetta le cellule T helper CD4 + e le fa produrre proteine ​​virali, comprese le proteine ​​di fusione. Quindi, le cellule iniziano a mostrare glicoproteine ​​​​di superficie dell'HIV , che sono antigeniche . Normalmente, una cellula T citotossica arriverà immediatamente a "iniettare" linfotossine , come la perforina o il granzima , che uccideranno la cellula T helper infetta. Tuttavia, se le cellule T helper sono vicine, i recettori HIV gp41 visualizzati sulla superficie della cellula T helper si legheranno ad altri linfociti simili. Questo fa sì che dozzine di cellule T helper fondano le membrane cellulari in un gigantesco sincizio non funzionale, che consente al virione dell'HIV di uccidere molte cellule T helper infettandone solo una. È associato a una più rapida progressione della malattia

Parotite

Il virus della parotite utilizza la proteina HN per attaccarsi a una potenziale cellula ospite, quindi la proteina di fusione le consente di legarsi alla cellula ospite. L' HN e le proteine ​​di fusione vengono quindi lasciate sulle pareti della cellula ospite, causando il legame con le cellule epiteliali vicine .

COVID-19

"I casi gravi di COVID-19 sono associati a danni polmonari estesi e alla presenza di pneumociti sinciziali multinucleati infetti . I meccanismi virali e cellulari che regolano la formazione di questi sincizi non sono ben compresi", ma il colesterolo di membrana sembra necessario.

I sincizi sembrano essere di lunga durata; la "rigenerazione completa" dei polmoni dopo una grave influenza "non avviene" con il Covid.

Guarda anche

Riferimenti