Syncytium eller symplasma (fra andet græsk σύν "sammen" + κύτος "celle", lit. - "socklet") - en type væv i dyr , planter og svampe med ufuldstændig celledifferentiering , hvor separate sektioner af cytoplasmaet med kerner er forbundet mellem er cytoplasmatiske broer .
Muskelcellen, der udgør dyrenes skeletmuskler, er et klassisk eksempel på en syncytiumcelle. Udtrykket kan også referere til celler forbundet med specialiserede gap junction membraner.
Et eksempel på syncytium er det embryonale bindevævsmesenchym .
Hos mennesker, i form af syncytium, udvikles forstadier til kønsceller - oogonier i kvindelige embryoner og spermatogene celler hos modne mænd.
Inden for embryogenese bruges ordet syncytium til at henvise til coenocytiske hvirvelløse blastoderm-embryoner såsom Drosophila melanogaster [1] .
Hos protister kan syncytia findes i nogle rhizaria (f.eks. chlorarachniophytes, plasmodiophorids, haplosporidium) og acellulære slimskimmel, dictyostelider (amoebozoider), acrasider (excavatoids) og haplozoaner.
Nogle eksempler på syncytia, der opstår under planteudvikling inkluderer:
Syncytium er den normale cellestruktur for mange svampe. De fleste svampe i Basidiomycota-familien eksisterer som dikaryoner, hvor de filamentøse myceliumceller er delvist opdelt i segmenter, der hver indeholder to forskellige kerner kaldet heterokaryoner.
Et klassisk eksempel på syncytium er dannelsen af skeletmuskulatur. Store skeletmuskelfibre dannes ved sammensmeltning af tusindvis af individuelle muskelceller. Multinukleeret cellearrangement er vigtigt i patologiske tilstande såsom myopati, hvor fokal nekrose (død) af en del af en skeletmuskelfiber ikke fører til nekrose af tilstødende sektioner af den samme skeletmuskelfiber, da disse tilstødende sektioner har deres eget nukleare materiale . Myopati er således sædvanligvis forbundet med sådan "segmentel nekrose", hvor nogle af de overlevende segmenter er funktionelt afskåret fra deres neurale forsyning på grund af tab af neuromuskulær forbindelseskontinuitet.
HjertemuskelHjertemusklens syncytium er vigtigt, fordi det muliggør hurtig, koordineret sammentrækning af musklerne i hele deres længde. Hjerteaktionspotentialer forplanter sig langs overfladen af muskelfiberen fra det synaptiske kontaktpunkt gennem de indsatte skiver. På trods af syncytium er hjertemusklen kendetegnet ved, at cellerne ikke er lange og flerkernede. Således beskrives hjertevæv som funktionelt syncytium i modsætning til ægte skeletmuskelsyncytium.
Glat muskelDe glatte muskler i mave-tarmkanalen aktiveres af en kombination af tre typer celler - glatte muskelceller (SMC), Cajal interstitielle celler (ICC'er) og blodpladevækstfaktorreceptor alfa (PDGFRα), som er elektrisk koblede og arbejder sammen som en funktionelt SIP syncytium [5] [6] .
OsteoklasterNogle immunceller af animalsk oprindelse kan danne aggregerede celler, såsom osteoklastceller, der er ansvarlige for knogleresorption.
PlacentaEt andet vigtigt hvirveldyrsyncytium findes i placenta hos placentale pattedyr. Celler af embryonal oprindelse, der danner en grænseflade med moderens cirkulation, smelter sammen og danner en flerkernet barriere, syncytiotrofoblasten. Dette er sandsynligvis vigtigt for at begrænse udvekslingen af migrerende celler mellem det udviklende embryo og moderens krop, da nogle blodceller er specialiserede til at kunne indsættes mellem tilstødende epitelceller. Det syncytiale epitel af placenta giver ikke en sådan adgangsvej fra moderens kredsløb til embryonet.
GlassvampeDet meste af kroppen af hexactinian svampe er sammensat af syncytialvæv. Dette giver dem mulighed for udelukkende at danne deres store kiselholdige spikler i deres celler [7] .
TegumentDen fine struktur af huden i helminths er stort set den samme i både cestoder og trematoder. Typisk hud er 7-16 µm tyk med tydelige lag. Dette er et syncytium bestående af flerkernede væv uden klare cellegrænser. Den ydre zone af syncytium, kaldet "det distale cytoplasma", er foret med en plasmamembran. Denne plasmamembran er igen forbundet med et lag af kulhydratholdige makromolekyler kendt som glycocalyx, som varierer i tykkelse fra en art til en anden. Det distale cytoplasma er forbundet med det indre lag kaldet det "proksimale cytoplasma", som er den "cellulære region eller cyton eller pericari" gennem cytoplasmatiske rør, der består af mikrotubuli. Det proksimale cytoplasma indeholder kerner, endoplasmatisk retikulum, Golgi-kompleks, mitokondrier, ribosomer, glykogenaflejringer og talrige vesikler [8] . Det inderste lag er afgrænset af et lag af bindevæv kendt som "basal lamina". Den basale lamina efterfølges af et tykt lag muskler [9] .
Syncytium kan også dannes, når celler er inficeret med visse typer vira, såsom HSV-1, HIV, MeV, SARS-CoV-2 og pneumovira såsom respiratorisk syncytialvirus (RSV). Disse syncytiale formationer producerer karakteristiske cytopatiske virkninger, når de ses i permissive celler. Fordi mange celler smelter sammen, er syncytia også kendt som multinukleerede celler, kæmpeceller eller polykaryocytter [10] . Under infektion transporteres de virale fusionsproteiner, som virussen bruger til at trænge ind i cellen, til celleoverfladen, hvor de kan få værtscellens membran til at fusionere med naboceller.
ReoviridaeTypisk er virale familier, der kan forårsage syncytia, indkapslede, fordi virale kappeproteiner på værtscelleoverfladen er nødvendige for fusion med andre celler [11] . Nogle medlemmer af Reoviridae-familien er bemærkelsesværdige undtagelser på grund af et unikt sæt proteiner kendt som fusionsassocierede små transmembrane (FAST) proteiner [12] . Reovirus-induceret syncytiumdannelse forekommer ikke hos mennesker, men forekommer i en række andre arter og er forårsaget af fusogene orthoreovira. Disse fusogene orthoreovirus omfatter krybdyr-orthoreovirus, fugle-orthoreovirus, Nelson's Bay orthoreovirus og bavian-orthoreovirus [13] .
HIVHIV inficerer hjælper CD4 + T-celler og får dem til at producere virale proteiner, herunder fusionsproteiner. Cellerne begynder derefter at udskille HIV-overfladeglykoproteiner, som er antigene. Normalt begynder den cytotoksiske T-celle straks at "injicere" lymfotoksiner såsom perforin eller granzyme, som dræber den inficerede T-hjælpercelle. Men hvis T-hjælperceller er i nærheden, vil HIV gp41-receptorer vist på overfladen af T-hjælpercellen binde til andre lignende lymfocytter [14] . Dette får snesevis af T-hjælperceller til at fusionere cellemembraner til et kæmpe ikke-funktionelt syncytium, som gør det muligt for HIV-virionet at dræbe mange T-hjælperceller ved kun at inficere én. Dette er forbundet med hurtigere progression af sygdommen [15] .
GrisFåresygevirussen bruger HN-proteinet til at binde sig til en potentiel værtscelle, hvorefter fusionsproteinet tillader det at binde sig til værtscellen. HN- og fusionsproteinerne forbliver derefter på værtens cellevægge, hvilket får den til at binde til naboepitelceller [16] .
COVID-19Mutationer i SARS-CoV-2-varianter indeholder spike-proteinvarianter, der kan forbedre syncytiumdannelse [17] . TMPRSS2-proteasen er nødvendig for dannelsen af syncytium [18] . Syncytia kan tillade virussen at sprede sig direkte til andre celler beskyttet mod neutraliserende antistoffer og andre komponenter i immunsystemet [17] . Dannelsen af syncytium i celler kan være patologisk for væv [17] .
"Svære tilfælde af COVID-19 er forbundet med omfattende lungeskade og tilstedeværelsen af inficerede flerkernede syncytiale pneumocytter. De virale og cellulære mekanismer, der regulerer dannelsen af disse syncytier, er ikke godt forstået” [19] , men membrankolesterol ser ud til at være nødvendigt [20] [21] .
Syncytium synes at være bevaret i lang tid; "fuldstændig regenerering" af lungerne efter alvorlig influenza "opstår ikke" med COVID-19 [22] .