Granuloosarakk
Granuloosarakud on munasarja folliikulites paiknevad somaatilised rakud, mis ümbritsevad ootsüüti ning osalevad selle arengus, hormonaalses regulatsioonis ja ovulatsiooniprotsessi ettevalmistamises, mõjutades seeläbi otseselt naise reproduktiivfunktsiooni.
Struktuur ja funktsioon
Primordiaalses munasarja folliikulis moodustavad granuloosarakud ühekihilise epiteelitaolise rakukihi ootsüüdi ümber. Follikulogeneesi käigus granuloosarakud paljunevad ja organiseeruvad mitmekihiliseks struktuuriks, mis küpses folliikulis diferentseerub kaheks rakupopulatsiooniks:
- Kumuluse granuloosarakud, mis moodustavad tiheda rakukihi vahetult ootsüüdi ümber,reguleerivad parakriinse signaliseerimise teel munaraku arengut.
- Muraalsed granuloosarakud, mis vooderdavad folliikuli siseseina, osalevad aktiivselt östrogeenide tootmises ning reageerivad folliikuleid stimuleeriva hormooni (FSH) signaalidele.
Granuloosarakud sünteesivad ensüümi aromataas, mis konverteerib teekarakkude toodetud androgeene östrogeenideks (peamiselt östradiooliks). Lisaks toodavad nad inhibiine, aktiviine ja anti-Mülleri hormooni (AMH), mis reguleerivad folliikulite arvu ja tundlikkust gonadotroopsetele hormoonidele. Granuloosarakud eritavad ka follikulaarvedelikku, mis koguneb folliikuli antraalsesse õõnsusse, kus see täidab olulist funktsiooni munaraku küpsemise reguleerimises.
Ovulatsiooni eel toimub kumuluse granuloosarakkude proliferatsioon ja hüaluroonhappe tootmine, mis loob viskoosse lima, võimaldades ootsüüdi vabanemist folliikulist. Ovulatsiooni järel läbivad granuloosarakud luteiniseerumise ja muutuvad luteiinrakkudeks, mis sünteesivad progesterooni – hormooni, mis on oluline raseduse säilitamiseks ja emaka endomeetriumi ettevalmistamiseks.
Suhtlus ootsüüdiga
Granuloosarakkude ja ootsüüdi vahel toimub pidev ja mitmetasandiline kommunikatsioon, mis on oluline ootsüüdi küpsemise ja viljastumisvõime tagamiseks. Peamised suhtlusmehhanismid on:
- Aukliidused, mille kaudu liiguvad toitaineid, ioonid ja signaalmolekulid (näiteks tsükliline adenosiinmonofosfaat ehk cAMP, erinevad aminohapped, naatriumioonid) rakkude vahel.
- Transtsonaalsed projektsioonid (TZP-d), mis on granuloosarakkude tsütoplasmaatilised pikendused, mis ulatuvad läbi munakesta (zona pellucida) kuni ootsüüdi plasmamembraanini.
- Ootsüüdist pärinevad kasvufaktorid, nagu TGF-β perekonda kuuluvad GDF9 ja BMP15, reguleerivad granuloosarakkude proliferatsiooni, geeniekspressiooni ja diferentseerumist.
- Rakuvälised vesiikulid, mis on kahekihilise membraaniga ümbritsetud nanoosakesed, mis kannavad signaalmolekule, toitaineid ning muid bioloogiliselt aktiivseid aineid, võimaldades rakuväliseid kommunikatsioonimehhanisme folliikuli mikrokeskkonnas.
Kliiniline olulisus
Arvatakse, et munarakkude ja viljastunud munarakkudest arenenud embrüote kvaliteeti on võimalik mitteinvasiivselt hinnata, uurides muutuseid granuloosarakkude transkriptsioonis. Seni pole teada ühtegi granuloosaraku biomarkerit, mis võimaldaks edukalt ennustada munaraku kvaliteeti.
Seos kasvajatega
Granuloosarakkudest võivad areneda granuloosarakulised kasvajad, mis on haruldased, kuid sageli hormonaalselt aktiivsed munasarjakasvajad. Need kuuluvad sugurakuliinikasvajate hulka ja võivad toota östrogeene, põhjustades näiteks emakaverejookse või endomeetriumi hüperplaasiat.
Granuloosarakuliste kasvajate korral esineb sageli FOXL2 geeni punktmutatsioon (C134W), mis toimib kasvajaspetsiifilise biomarkerina. Selle geeni mutatsiooni tuvastamine võib aidata diagnoosida granuloosarakulisi kasvajaid ning suunata ka terapeutilisi otsuseid.
Rakukultuur
Inimese granuloosarakke on võimalik kasvatada in vitro tingimustes, kuid nende kultiveerimisel esinevad teatud piirangud. Kliinilises praktikas saab granuloosarakke koguda viljatusravi käigus, kui transvaginaalse folliikulipunktsiooni käigus kogutakse munarakke.
Enne munarakkude kogumist viiakse tavaliselt läbi munasarjade kontrollitud hüperstimulatsioon, mille tagajärjel on granuloosarakud kogumise ajaks täielikult luteiniseerunud. Selle tulemusel on primaarsete ehk patsiendilt otse saadud granuloosarakkude proliferatsioonivõime in vitro tingimustes piiratud.
Uurimistööde läbiviimiseks on loodud mitmeid granuloosarakuliine, mis on saadud erinevatelt loomaliikidelt, sealhulgas närilistelt, veistelt, sigadelt ja primaatidelt. Inimese granuloosarakkudest on tänaseks loodud vähemalt seitse rakuliini – HTOG, COV434, KGN, HGL5, HO-23, GC1a ja HGP53. Neist HTOG, COV434 ja KGN pärinevad munasarjakasvajatest ning HGL5, HO-23, GC1a ja HGP53 on loodud onkogeense transformatsiooni teel. Need rakuliinid on olulised mudelid granuloosarakkude funktsioonide, signaaliradade regulatsiooni ja molekulaarsete mehhanismide uurimiseks.