Prsní žláza - Mammary gland

Prsní žláza
Anatomie prsu normální schéma.png
Podrobnosti
Předchůdce Mesoderm
 (cévy a pojivová tkáň)
Ektoderm
 (buněčné prvky)
Tepna Vnitřní hrudní tepna
Boční hrudní tepna
Žíla Vnitřní hrudní žíla
Axilární žíla
Nerv Supraklavikulární nervy
Interkostální nervy
 (laterální a mediální větve)
Lymfa Prsní axilární lymfatické uzliny
Identifikátory
TA98 A16.0.02.006
TA2 7099
FMA 60088
Anatomická terminologie

Mléčná žláza je exokrinní žláza v lidech a jiných savcích , který produkuje mléko pro krmení mladého potomka . Savci dostávají své jméno podle latinského slova mamma , „prsa“. Mléčné žlázy jsou uspořádány v orgánech , jako jsou prsa u primátů (například u lidí a šimpanzů), vemeno u přežvýkavců (například krav, koz a jelenů) a ukopy jiných zvířat (například psů a kočky). Lactorea , příležitostná tvorba mléka žlázami, se může objevit u jakéhokoli savce, ale u většiny savců se laktace , produkce mléka dostatečného pro kojení , vyskytuje pouze u fenotypových samic, které v posledních měsících nebo letech gestovaly . Je řízen hormonálním vedením sexuálních steroidů . U několika druhů savců může dojít k samčí laktaci . U lidí může k laktaci mužů dojít pouze za specifických okolností.

Savci jsou rozděleni do 3 skupin: prototheriani, metateriáni a eutheriáni. V případě prototherianů mají muži i ženy funkční mléčné žlázy, ale jejich mléčné žlázy jsou bez bradavek. Tyto mléčné žlázy jsou modifikované mazové žlázy. Pokud jde o metateriány a euterany, funkční prsní žlázy mají pouze ženy. Jejich mléčné žlázy lze nazvat prsy nebo vemena . V případě prsou má každá mléčná žláza vlastní bradavku (např. Lidské mléčné žlázy). V případě vemene tvoří páry mléčných žláz jedinou hmotu, na které visí více než jedna bradavka (nebo struk ). Například krávy a buvoli mají každé vemeno se čtyřmi struky, zatímco ovce a kozy mají dva struky vyčnívající z vemene. Tyto mléčné žlázy jsou upravené potní žlázy.

Struktura

Základními složkami zralé mléčné žlázy jsou plicní sklípky (duté dutiny, několik milimetrů velké), které jsou lemovány kvádrovými buňkami vylučujícími mléko a obklopeny myoepiteliálními buňkami . Tyto alveoly se spojují a vytvářejí skupiny známé jako lalůčky . Každý lalůček má mlékovod, který ústí do otvorů v bradavce . Myoepiteliální buňky se pod stimulací oxytocinu stahují a vylučují mléko vylučované alveolárními jednotkami do lumen laloku směrem k bradavce. Jakmile dítě začne sát, následuje „pustit reflex“ zprostředkovaný oxytocinem a mateřské mléko se vylučuje-ne odsává-ze žlázy do úst dítěte.

Všechna tkáň vylučující mléko vedoucí k jedinému mlékovodnímu potrubí se souhrnně nazývá „jednoduchá mléčná žláza“; ve „komplexní mléčné žláze“ slouží všechny jednoduché mléčné žlázy jedné bradavce. Lidé mají obvykle dvě složité mléčné žlázy, jednu v každém prsu, a každá složitá mléčná žláza se skládá z 10–20 jednoduchých žláz. Otevření každé jednoduché žlázy na povrchu bradavky se nazývá „pór“. Přítomnost více než dvou bradavek je známá jako polythelia a přítomnost více než dvou komplexních mléčných žláz jako polymastia .

Udržování správné polarizované morfologie stromu mlékovodů vyžaduje další nezbytnou součást - extracelulární matrix (ECM) mléčných epiteliálních buněk, které spolu s adipocyty , fibroblasty , zánětlivými buňkami a dalšími tvoří prsní stroma. Mamární epiteliální ECM obsahuje hlavně myoepiteliální bazální membránu a pojivovou tkáň. Pomáhají nejen podporovat základní strukturu mléčné žlázy, ale také slouží jako komunikační most mezi mléčným epitelem a jejich místním a globálním prostředím během vývoje tohoto orgánu.

Histologie

Světelná mikrofotografie lidské proliferující mléčné žlázy během estrálního cyklu. Klíčící tkáň žlázy je vidět v levém horním poli (barvení hematoxylin eosinem)

Prsní žláza je specifický typ apokrinní žlázy specializované na výrobu mleziva při porodu. Mléčné žlázy lze identifikovat jako apokrinní, protože vykazují nápadnou sekreci „dekapitace“. Mnoho zdrojů tvrdí, že mléčné žlázy jsou upravené potní žlázy . Někteří autoři to zpochybňují a místo toho tvrdí, že jde o mazové žlázy .

Rozvoj

Mléčné žlázy se vyvíjejí během různých růstových cyklů. V embryonálním stádiu existují u obou pohlaví a při narození tvoří pouze základní strom. V této fázi vývoj mléčné žlázy závisí na systémových (a mateřských) hormonech, ale je také pod (místní) regulací parakrinní komunikace mezi sousedními epiteliálními a mezenchymálními buňkami proteinem příbuzným s parathormonem ( PTHrP ). Tento lokálně vylučovaný faktor vede k sérii pozitivní zpětné vazby zvenčí i zevnitř ven mezi těmito dvěma typy buněk, takže epiteliální buňky prsních pupenů mohou proliferovat a klíčit dolů do mezenchymální vrstvy, dokud nedosáhnou tukového polštáře a začnou první kolo větvení. Embryonální mezenchymální buňky kolem epiteliálního pupenu současně přijímají sekreční faktory aktivované PTHrP , jako je BMP4 . Tyto mezenchymální buňky se mohou přeměnit na hustý mezenchym specifický pro mléčnou žlázu, který se později vyvine v pojivovou tkáň s vláknitými nitěmi, tvořící cévy a lymfatický systém. Bazální membrána, obsahující převážně laminin a kolagen , vytvořená následně diferencovanými myoepiteliálními buňkami, udržuje polaritu tohoto primárního stromu potrubí. Tyto složky extracelulární matrice jsou silnými determinanty morfogeneze potrubí.

Biochemie

Estrogen a růstový hormon (GH) jsou nezbytné pro duktální složku vývoje mléčné žlázy a působí synergicky, aby ji zprostředkovaly. Ani estrogen ani GH nejsou schopny vyvolat duktální vývoj bez druhého. Bylo zjištěno, že role GH v duktálním vývoji je většinou zprostředkována jeho indukcí sekrece inzulinu podobného růstového faktoru 1 (IGF-1), ke kterému dochází jak systémově (hlavně z jater ), tak lokálně v mléčném tuku. podložka aktivací receptoru růstového hormonu (GHR). Samotný GH však také působí nezávisle na IGF-1, aby stimuloval vývoj duktu zvýšením regulace exprese estrogenového receptoru (ER) v tkáni mléčné žlázy, což je následný účinek aktivace GHR mléčné žlázy. V každém případě, na rozdíl od IGF-1, samotný GH není nezbytný pro vývoj mléčné žlázy a IGF-1 ve spojení s estrogenem může indukovat normální vývoj mléčné žlázy bez přítomnosti GH. Kromě IGF-1 jsou do prsu zapojeny další parakrinní růstové faktory, jako je epidermální růstový faktor (EGF), transformující růstový faktor beta (TGF-β), amfiregulin , fibroblastový růstový faktor (FGF) a hepatocytový růstový faktor (HGF) vývoj jako mediátory navazující na pohlavní hormony a GH/IGF-1.

Během embryonálního vývoje jsou hladiny IGF-1 nízké a postupně se zvyšují od narození do puberty. V pubertě dosáhnou hladiny GH a IGF-1 svých nejvyšších životních úrovní a u žen se začne ve velkém vylučovat estrogen, což je období, kdy většinou probíhá duktální vývoj. Pod vlivem estrogenu roste také stromální a tuková tkáň obklopující duktální systém v mléčných žlázách. Po pubertě se hladiny GH a IGF-1 postupně snižují, což omezuje další vývoj až do těhotenství , pokud k němu dojde. Během těhotenství jsou progesteron a prolaktin zásadní pro zprostředkování lobuloalveolárního vývoje v tkáni mléčné žlázy na bázi estrogenu, ke které dochází při přípravě laktace a kojení .

Androgeny, jako je testosteron, inhibují estrogenem zprostředkovaný vývoj mléčné žlázy (např. Snížením lokální exprese ER) prostřednictvím aktivace androgenních receptorů exprimovaných v tkáni mléčné žlázy a ve spojení s relativně nízkými hladinami estrogenu jsou příčinou nedostatku vyvinutých mléčných žláz u mužů.

Časová osa

Před porodem

Vývoj mléčné žlázy je charakterizován unikátním procesem, kterým epitel napadá stroma . K vývoji mléčné žlázy dochází hlavně po porodu . Během puberty je tvorba tubulů spojena s rozvětvenou morfogenezí, která vytváří základní stromovou síť kanálků vycházejících z bradavky .

Vývojově je epitel mléčné žlázy neustále produkován a udržován vzácnými epiteliálními buňkami, přezdívanými jako prsní progenitory, o kterých se v konečném důsledku předpokládá, že pocházejí z kmenových buněk rezidentních v tkáni.

Vývoj embryonální mléčné žlázy lze rozdělit do řady specifických fází. Zpočátku se tvorba mléčných linií, které probíhají mezi předními a zadními končetinami oboustranně na každé straně středové linie, vyskytuje kolem embryonálního dne 10,5 (E10,5). Druhý stupeň nastává v E11.5, kdy začíná tvorba kódu podél linie mléčného mléka. To nakonec povede k bradavce. A konečně, třetí fáze nastává v E12.5 a zahrnuje invaginaci buněk v rámci kódu do mezenchymu , což vede k mléčné anlage (biologie) .

Primitivní (kmenové) buňky jsou detekovány v embryu a jejich počet se během vývoje neustále zvyšuje

Růst

Postnatálně se mléčné kanály prodlužují do tukového polštáře mléčné žlázy. Poté, počínaje kolem čtyř týdnů věku, se duktální růst mléčné žlázy výrazně zvyšuje s invazemi kanálků směrem k lymfatické uzlině . Koncové pupeny, vysoce proliferativní struktury nacházející se na špičkách invazních kanálů, se během této fáze výrazně rozšiřují a zvětšují. Toto vývojové období je charakterizováno vznikem terminálních koncových pupenů a trvá do věku asi 7–8 týdnů.

V pubertálním stádiu pronikly mléčné kanály až na konec mléčného tuku. V tomto okamžiku se koncové pupeny stanou méně proliferačními a zmenšují se. Boční větve se vytvářejí z primárních kanálků a začínají vyplňovat tukový polštář mléčné žlázy. Duktální vývoj klesá s příchodem pohlavní dospělosti a prochází estrálními cykly (proestrus, estrus, metestrus a diestrus). V důsledku estrálního cyklu prochází mléčná žláza dynamickými změnami, kde buňky proliferují a poté ustupují uspořádaným způsobem.

Těhotenství

Během těhotenství duktální systémy procházejí rychlou proliferací a vytvářejí alveolární struktury uvnitř větví, které mají být použity pro produkci mléka. Po porodu nastává laktace v mléčné žláze; laktace zahrnuje sekreci mléka luminálními buňkami v alveolách. Kontrakce myoepiteliálních buněk obklopujících plicní sklípky způsobí, že je mléko vystříknuto kanály a do bradavky kojícího dítěte. Po odstavení dítěte se laktace zastaví a mléčná žláza se sama zapne, což je proces zvaný involuce . Tento proces zahrnuje řízený kolaps epiteliálních buněk mléčné žlázy, kde buňky řízeně začínají apoptózu a vrací mléčnou žlázu zpět do pubertálního stavu.

Postmenopauzální

Během postmenopauzy se díky mnohem nižším hladinám estrogenu a nižším hladinám GH a IGF-1, které s věkem snižují, tkáň mléčné žlázy atrofuje a mléčné žlázy se zmenšují.

Fyziologie

Hormonální kontrola

K vývoji mlékovodů dochází u žen v reakci na cirkulující hormony . První vývoj je často pozorován v pre- a postnatálních fázích a později během puberty . Estrogen podporuje diferenciaci větvení, zatímco u mužů jej testosteron inhibuje. Zralý strom potrubí dosahující hranice tukového polštáře mléčné žlázy vzniká bifurkací koncových koncových pupenů potrubí (TEB), sekundárními větvemi rašícími z primárních kanálků a správnou tvorbou lumen potrubí. Tyto procesy jsou pevně modulovány složkami ECM mléčného epitelu, které interagují se systémovými hormony a faktory lokálního vylučování. Pro každý mechanismus však může být „ výklenek “ epiteliálních buněk delikátně jedinečný s různými profily membránových receptorů a tloušťkou bazální membrány od specifické větvící oblasti k oblasti, aby se reguloval růst nebo diferenciace buněk sublokálně. Mezi důležité hráče patří beta-1 integrin , receptor epidermálního růstového faktoru (EGFR), laminin-1/5 , kolagen-IV , matrix metaloproteináza (MMP), proteoglykany heparansulfátu a další. Zvýšená cirkulující hladina růstového hormonu a estrogenu se dostává do multipotentních cap buněk na špičkách TEB přes tenkou, děravou vrstvu bazální membrány. Tyto hormony podporují expresi specifických genů. Buňky čepičky se proto mohou diferencovat na myoepiteliální a luminální (duktové) epiteliální buňky a zvýšené množství aktivovaných MMP může degradovat okolní ECM, což pomáhá pupenům potrubí dosáhnout dále v tukových polštářcích. Na druhé straně je bazální membrána podél zralých mléčných kanálků silnější se silnou adhezí k epiteliálním buňkám prostřednictvím vazby na integrinové a neintegrinové receptory. Když se vyvinou postranní větve, je to mnohem více „tlačný vpřed“ pracovní proces zahrnující procházení myoepiteliálními buňkami, degradaci bazální membrány a poté invazi do periduktální vrstvy vláknité stromální tkáně. Role degradovaných fragmentů bazální membrány (laminin-5) vedou ke způsobu migrace epiteliálních buněk mléčné žlázy. Zatímco laminin -1 interaguje s neintegrinovým receptorem dystroglykanem negativně reguluje tento postranní proces větvení v případě rakoviny . Tyto komplexní „Yin-yang“ vyvažující přeslevy mezi mléčnou ECM a epiteliálními buňkami „instruují“ zdravý vývoj mléčné žlázy až do dospělosti.

Existuje předběžný důkaz, že příjem sóji mírně stimuluje prsní žlázy u žen před a po menopauze.

Těhotenství

Sekreční alveoly se vyvíjejí hlavně v těhotenství, kdy rostoucí hladiny prolaktinu , estrogenu a progesteronu způsobují další větvení spolu se zvýšením tukové tkáně a bohatším průtokem krve . Během těhotenství zůstává progesteron v séru na stabilně vysoké koncentraci, takže signalizace přes jeho receptor je nepřetržitě aktivována. Jako jeden z přepisovaných genů působí Wnts vylučované z mléčných epiteliálních buněk parakrinně, aby navodily větvení více sousedních buněk. Když je strom mlékovodů téměř připraven, „listy“ alveolů se odlišují od luminálních epiteliálních buněk a přidávají se na konci každé větve. V pozdním těhotenství a prvních pár dní po porodu se vylučuje mlezivo . Sekrece mléka ( laktace ) začíná o několik dní později v důsledku snížení cirkulujícího progesteronu a přítomnosti dalšího důležitého hormonu prolaktinu, který zprostředkovává další alveologenezi, produkci mléčných bílkovin a reguluje osmotickou rovnováhu a funkci těsného spojení . Laminin a kolagen v myoepiteliální bazální membráně interagující opět s beta-1 integrinem na povrchu epitelu, jsou v tomto procesu zásadní. Jejich vazba zajišťuje správné umístění prolaktinových receptorů na bazální laterální stranu buněk alveol a směrovou sekreci mléka do mlékovodů. Kojení dítěte způsobuje uvolňování hormonu oxytocinu, který stimuluje kontrakci myoepiteliálních buněk. V této kombinované kontrole z ECM a systémových hormonů lze sekrečně zesílit sekreci mléka tak, aby zajistilo dostatek výživy pro dítě.

Odstavení

Během odstavení snížený prolaktin, chybějící mechanická stimulace (kojení dítěte) a změny osmotické rovnováhy způsobené stagnací mléka a únikem těsných spojů způsobují zastavení produkce mléka. Je to (pasivní) proces, kdy dítě nebo zvíře přestává být na výživě závislé na matce. U některých druhů dochází k úplné nebo částečné involuci alveolárních struktur po odstavu, u lidí dochází pouze k částečné involuci a úroveň involuce u člověka se jeví jako vysoce individuální. Žlázy v prsu vylučují tekutinu také u nelaktujících žen. U některých jiných druhů (například krav) se všechny alveoly a struktury sekrečních kanálů zhroutí programovanou buněčnou smrtí ( apoptózou ) a autofagií kvůli nedostatku faktorů podporujících růst buď z ECM, nebo z cirkulujících hormonů. Apoptóza krevních kapilárních endoteliálních buněk současně urychluje regresi laktačních duktálních lůžek. Smršťování stromu mléčných kanálků a remodelace ECM různými proteinázami je pod kontrolou somatostatinu a dalších hormonů a lokálních faktorů inhibujících růst. Tato zásadní strukturální změna vede k uvolnění volné tukové tkáně do prázdného prostoru. Ale funkční strom mlékovodů může být znovu vytvořen, když je žena znovu březí.

Klinický význam

Tumorigeneze v mléčných žlázách může být indukována biochemicky abnormální úrovní exprese cirkulujících hormonů nebo místních složek ECM nebo mechanickou změnou napětí stromatu mléčné žlázy. Za obou těchto okolností by epiteliální buňky mléčné žlázy rostly mimo kontrolu a nakonec vedly k rakovině. Téměř všechny případy rakoviny prsu pocházejí z lalůčků nebo kanálků mléčných žláz.

Ostatní savci

Všeobecné

Prsa ženského pohlaví se liší od většiny ostatních savců, kteří mívají méně nápadné mléčné žlázy. Počet a umístění mléčných žláz se u různých savců velmi liší. Vyčnívající struky a doprovodné žlázy mohou být umístěny kdekoli podél dvou mléčných linií . Obecně většina savců vyvíjí mléčné žlázy v párech podle těchto linií, přičemž počet se blíží počtu mláďat typicky narozených najednou. Počet struků se pohybuje od 2 (u většiny primátů) do 18 (u prasat). Virginie vačice je 13, jedna z mála savců s lichým číslem. Následující tabulka uvádí počet a polohu struků a žláz nalezených u řady savců:

Druh Přední
( hrudní )
Střední
( břišní )
Zadní
( tříselné )
Celkový
Koza , ovce , morče koně
0 0 2 2
Dobytek 0 0 4 4
Kočka 2 2 4 8
Pes 4 2 2 nebo 4 8 nebo 10
Myš 6 0 4 10
Krysa 6 2 4 12
Prase 6 6 6 18
Proboscidové , primáti 2 0 0 2
Virginské opačné součet 0 0 13 13
Jižní vačice rudostranná 0 0 25 až 27 25 až 27

Samci savců mají obvykle základní prsní žlázy a bradavky, až na několik výjimek: samci myší nemají bradavky, samci vačnatců nemají mléčné žlázy a samcům koní chybí bradavky a mléčné žlázy. Mužský netopýr Dayak má laktující mléčné žlázy. Samčí laktace se u některých druhů vyskytuje zřídka.

Mléčné žlázy jsou skutečnými továrnami na bílkoviny a několik laboratoří zkonstruovalo transgenní zvířata , hlavně kozy a krávy , k produkci proteinů pro farmaceutické použití. Složité glykoproteiny, jako jsou monoklonální protilátky nebo antitrombin, nemohou být produkovány geneticky modifikovanými bakteriemi a produkce v živých savcích je mnohem levnější než použití kultur savčích buněk .

Vývoj

Existuje mnoho teorií o vývoji mléčných žláz. Například se má za to, že mléčná žláza je transformovaná potní žláza, která je více blízká apokrinním potním žlázám . Protože mléčné žlázy nefosilizují dobře, je podpora takových teorií pomocí fosilních důkazů obtížná. Mnoho současných teorií je založeno na srovnání mezi liniemi živých savců - monotremes , vačnatců a eutherianů . Jedna teorie navrhuje, aby se mléčné žlázy vyvinuly ze žláz, které byly použity k udržení vajec raných savců vlhkých a bez infekce (monotremes stále kladou vajíčka). Jiné teorie naznačují, že rané sekrety používala přímo vylíhnutá mláďata nebo že je sekret používali mladí, aby jim pomohli orientovat se na jejich matky.

Předpokládá se, že laktace se vyvinula dlouho před evolucí mléčné žlázy a savců; viz vývoj laktace .

Další obrázky

Viz také

Reference

Bibliografie

externí odkazy