Tkivo: zgradba, delovanje in bolezni

Sestavljeno je celotno človeško telo vode in spojina kemičnih komponent. Pomembni gradniki so celice, tako imenovane svečke telesa. Zbirka diferenciranih celic predstavlja tkivo, pri čemer celice opravljajo podobne naloge kot samo tkivo, da omogočijo telesne procese in tvorijo potreben gradbeni material za organe. Na splošno je večina telesnih celic združenih v tkiva, na primer iz mišičnega in živčnega tkiva. V nasprotju s tem so zarodne celice. Ne tvorijo tkiva.

Kaj je tkivo?

Na splošno je tkivo funkcionalna enota, sestavljena iz celic, ki omogoča gradnjo višjih stopenj hierarhije, na primer organov. Sploh za rast celic je pomembna celotna organizacija celic v tkivu, ker celice v skupni aktivnosti reagirajo drugače kot posamezna celica.

Anatomija in zgradba

V celotnem organizmu obstaja več vrst tkiva, ki jih lahko razdelimo v štiri glavne skupine. Skin tkivo, imenovano tudi epitelijsko tkivo, zaseda zunanjo in notranjo površino. Podporni oz vezivnega tkiva ima organe, kosti in deli telesa na mestu in jih poveže. Intersticijski prostori so zapolnjeni, vključno z maščobe, kost oz hrustanec. Nova tkiva za kri in tu nastajajo tudi proste celice. Mišično tkivo je odgovorno za aktivno gibanje, živčno tkivo pa se uporablja za tvorbo celic, ki ohranjajo možganov, hrbtenjača in živci dela. Limf in kri lahko štejemo tudi med osnovna tkiva. Tudi organi so sestavljeni iz vmesnih in funkcionalnih tkiv. Različne vrste tkiv običajno sodelujejo pri gradnji organov. Mišice so sestavljene iz vezivnega in mišičnega tkiva, koža je sestavljen iz vezivnega in epitelijskega tkiva. Različne vrste tkiva se razlikujejo po sestavi, vsebini in obliki celične stene. V rastlinah je več vrst tkiv boljše prilagajanje okolju. Rastline so sestavljene iz dveh različnih vrst tkiva. Če so celice zarodka sposobne deliti, govorimo o tvornem tkivu; če celice niso sposobne deliti, govorimo o trajnem tkivu. Ta ima nato zemeljsko tkivo, ki ga sestavljajo parenhim, kolenhim (krepitveno tkivo živih celic in celičnih sten, ki se lahko raztezajo) in sklerenhim (krepitev tkiva odmrlih celic in odebeljenih celičnih sten), končno tkivo, sestavljeno iz povrhnjice in periderma, ter vodilno tkivo, ki je nato sestavljeno iz ksilema in floema.

Funkcija in naloge

Proučuje se in preiskuje tkivo histologija. Natančni mehanizmi tvorbe tkiva so v veliki meri analizirani in niso v celoti razumljeni. Histologija jo je konec 18. stoletja ustanovil anatom in fiziolog Xavier Bichat, ki je v človeškem organizmu odkril različne vrste tkiv in kljub temu znal opisati enaindvajset izmed njih brez mikroskopa. Sam je dočakal le trideset let in umrl tuberkuloza. Celo danes, histologija pregleduje vzorce tkiv. Pod svetlobnim mikroskopom jih vidimo kot mikroskopske in obarvane odseke tkiva. Iz tega lahko postavimo zgodnje diagnoze na primer o benignih in malignih tumorjih ali presnovnih boleznih, ki jih je nato mogoče pravočasno zdraviti. Še posebej v medicini je treba pregledati vsako odstranjeno tkivo. Ugotovitve so še posebej pomembne, kadar gre za malignost spremembe tkiva.

Bolezni

Patološke spremembe v tkivih nato proučuje histopatologija. Izvor tega polja lahko zasledimo že pri Johannesu Müllerju, ki je leta 1838 pisal o strukturnih lastnostih Ljubljane rak, med drugim. Dejanski ustanovitelj je bil nemški zdravnik Rudolf Virchow. Histopatologija spada na področje patologije in se ukvarja z mikroskopskim, fino-tkivnim vidikom patoloških fizikalnih sprememb. Naloga je analiza vzorcev tkiva različnih organov z namenom natančne ocene in diagnoze. Tudi tu se uporabljajo obarvani odseki tkiva, ki jih patolog posebej pregleda zaradi sprememb. Slikanje pod mikroskopom izboljšujejo molekularna biologija in biokemijske metode. Iz tega primerno terapija, napoved in odziv na droge lahko izpeljemo. Zlasti človeško tkivo je izredno dovzetno za spremembe in povzroča različne vrste raka, npr koža rak. Zdaj je mogoče ustvariti umetno tkivo, na primer že je bilo mogoče rastejo človeška mišica z uporabo mišičnih predhodnih celic. Čeprav so celice že presegale stadij izvornih celic, jih še ni bilo mogoče imenovati mišične celice. Iz njih nastanejo mišična vlakna. V medicini raziskovalci trenutno poskušajo obnoviti poškodovane organe. Biološko tkivo, kot je koža oz hrustanec se uporabljajo v procesu zdravljenja in jih je mogoče tudi umetno gojiti, če je izguba tkiva prevelika. To se doseže s tako imenovanim TE - tkivno inženirstvo, krovni izraz za proizvodnjo umetnih tkiv z gojenjem človeških celic, pri čemer se celotni organi ali njihovi deli rekonstruirajo iz človeških celic. Ti pomagajo obnoviti ali popolnoma nadomestiti obolelo tkivo, ohraniti, obnoviti ali preprosto izboljšati delovanje tkiva. V TE se celice, vzete iz organizma darovalca, množijo v laboratoriju. To lahko storimo kot hitenje celic skozi dvodimenzionalne celične odre, ki jih nato presadimo nazaj v obolelo tkivo. To obnovi delovanje tkiva. Pridelava tkiva je zato problematična, ker je treba zagotoviti, da celice ohranijo svojo specifično funkcionalnost. Plovilana primer mora biti sposoben zgraditi tkivo. To je bilo doseženo na primer z gojenjem diferenciranih celic v kri plovila, kože in hrustanec tkiva. Raziskave potekajo tudi z nadomestnim tkivom, npr. Drugega človeka ali živali. TE je bil uspešen s tkivom ene vrste celic, kot je tkivo hrustanca.