Mesoteelisolut

Pleuraaliset mesoteelisolut muodostavat päällystemäisen monokerroksen, jonka yksittäisten solujen läpimitta vaihtelee 6 μm:stä 12 μm:iin (Light, 2007). Vaikka pleuran mesoteelisolut ovat alkuperältään mesenkyymisoluja, niillä on joitakin ominaisuuksia, jotka ovat tyypillisiä epiteelisoluille. Näitä ovat muun muassa monikulmainen solumuoto, pinnan mikrovillien, epiteelisytokeratiinien ja tiukkojen liitosten ilmentyminen (Andrews ja Porter, 1973; Mutsaers, 2002). Alkionkehityksen aikana mesoteelisolut käyvät läpi mesenkymaalis-epiteelisen siirtymän (MET) ja sen käänteisen prosessin, epiteeli-mesenkymaalisen siirtymän (EMT), vaihtaakseen edestakaisin epiteelisen (bipolaarisen) ja mesoteelisen (monipolaarisen) fenotyypin välillä ja synnyttääkseen endoteelia, verisuonten sileitä lihaksia ja eräitä muita kudoksia (Batra ja Antony, 2015). Ehkä jotkut aikuisten mesoteelisolut voivat myös ilmentää pluripotentteja piirteitä. Tämä viittaa joihinkin tietoihin progenitorin kaltaisesta mesoteelisolupopulaatiosta, jolla on kyky erilaistua eri solufenotyypeiksi (Herrick ja Mutsaers, 2004). On osoitettu, että mesoteelisolut voivat muuttua myofibroblastien fenotyypiksi vasteena transformoivalle kasvutekijälle β (TGF-β1) ja PDGF-stimulaatiolle in vitro (Yang ym., 2003).

Mesoteelisolut syntetisoivat aktiivisesti tyydyttyneitä ja tyydyttymättömiä fosfolipidejä, jotka ovat tyypillisiä komponentteja keuhkorakkuloita vuorivassa surfaktantissa. Tyydyttymättömät fosfolipidit näyttävät olevan erityisen tärkeitä keuhkopussin ontelossa, koska niillä on erityinen kyky vähentää huomattavasti liukupintojen välistä kitkakerrointa (Mills ym., 2006; Negrini ja Moriondo, 2013). Mesoteelisolut ovat myös hyaluronaanin – suuren molekyylipainon glykosaminoglykaanin – lähde. Koska sen viskositeetti on kääntäen verrannollinen leikkausnopeuteen tai nopeusgradienttiin, on esitetty, että hyaluronaanilla voi yhdessä grafiitin kaltaisten fosfolipidien kanssa olla tärkeä rooli pleurapinnan voitelussa (Negrini ja Moriondo, 2013; Negrini, 2014).

Mesoteelisoluilla on matala lepotilassa oleva jakautumisnopeus, vain < 0,5 %:lla soluista on samanaikaisesti mitoosi (Negrini, 2014). Toisaalta mesoteelikerros on hyvin hauras, ja solujen lisääntymisnopeus voi lisääntyä merkittävästi mesoteelivaurion tai tulehdusaineille altistumisen jälkeen. Tämä viittaa mesoteelisolujen rooliin haavan paranemisessa, seerumin fibroosissa ja adheesiomuodostuksessa (Negrini ja Moriondo, 2013). Mutsaersin ja muiden (2000) eläintutkimus osoitti, että mesoteeli uusiutuu paikallisesta normaalista solupopulaatiosta. Vapaasti kelluvilla mesoteelisoluilla pleuranesteestä saattaa myös olla reparatiivinen rooli (Mutsaers, 2004; Kienzle ym., 2018).

Erotteluna muista epiteelisoluista mesoteelisolut ilmentävät tyypillisesti sytokeratiinia, vimentiiniä ja solunulkoisen matriksin komponentteja, mukaan lukien elastiinia, fibronektiiniä, glykoproteiineja, proteoglykaaneja ja kollageenin tyypin I, II ja IV komponentteja, kuten elastiinia, fibronektiiniä, glykoproteiineja, proteoglykaaneja ja kollageenin tyypin I, II ja IV komponentteja (Light ja Gary Lee, 2003). Näin ollen on esitetty, että ne saattaisivat olla aktiivinen toimija fibroottisten keuhkopussin sairauksien patogeneesissä. Gilmer ym. (2017) osoittivat, että mesoteelisolut tuottavat autovasta-aineita, jotka säätelevät tyypin I kollageenin transkriptiota ja depositiota. Pleuran mesoteelisolujen tuottama elastiini on sidekudoksen keskeinen komponentti, joka on vastuussa sen elastisesta palautumisesta (Mecham, 2018).

Lukuiset tiedot viittaavat mesoteelisolujen monimutkaiseen ja pleiotrooppiseen rooliin tulehdusprosessissa. Nämä solut erittävät erilaisia välittäjäaineita, joilla on ratkaiseva rooli erilaisissa tulehdusreiteissä, mukaan lukien: kemokiinit, kuten interleukiini 8 (IL-8) ja monosyyttien kemoattraktiivinen proteiini (MCP-1), kasvutekijät – verisuonten endoteelin kasvutekijä (VEGF), verihiutaleista peräisin oleva kasvutekijä (PDGF), perusfibroblastien kasvutekijä (bFGF) ja TGF-β (Schwarz ja Star, 2012). Mesoteelisolut kykenevät fagosytoosiin. Tämä prosessi indusoi reaktiivisten happi- ja typpiradikaalien tuotantoa, mikä edistää paikallista tulehdusreaktiota (Kamp ym., 1992). On myös osoitettu, että mesoteelisolut voivat tuottaa suuria määriä typpiradikaaleja vastauksena sytokiinien ja lipopolysakkaridin (LPS) aiheuttamaan stimulaatioon (Owens ja Grisham, 1993).

Mesoteelisolujen tärkeä ominaisuus on niiden kyky fagosytoida mikrobien lisäksi myös mineraalihiukkasia, erityisesti asbestia. Asbestikuitujen fagosytoosi käynnistää haitallisten reaktioiden ketjun, joka johtaa DNA-vaurioihin, telomeerien lyhenemiseen, sitä seuraavaan geneettiseen epävakauteen ja syöpäkasvaimen syntyyn (Sekido, 2013; Aida ym., 2018). Ehkä mesoteelisolujen toimintahäiriöillä on myös merkityksellinen rooli keuhkopussin metastaattisessa invaasiossa. On edelleen epäselvää, miten syöpäsolut pääsevät keuhkopussin läpi pleuratilaan. Ainutlaatuisessa tutkimuksessa Sriram et al. (2002) osoittivat, että munasarjasyöpäsolut tarttuvat mesoteelin monokerrokseen ajasta riippuvalla tavalla ja aiheuttavat pleuran mesoteelisolujen esteen toimintahäiriön. Pahanlaatuisen keuhkopussinesteen paikallishoidossa mesoteelin toiminnan säilyminen on ratkaisevan tärkeää tehokkaan pleurodesiksen kannalta. Läheinen kontakti sklerosoivan aineen ja mahdollisesti suuren määrän ehjiä mesoteelisoluja välillä näyttää olevan edellytys elinvoimaisen paikallisen tulehdus- ja profibroottisen vasteen kehittymiselle, joka on onnistuneen pleurodesiksen keskeinen tekijä (Aelony ym., 2006).