Investigation of the role of telocytes in the body
REVIEWS
Abstract
Telocytes represent a relatively recently described population of interstitial connective tissue cells, identified as a distinct cell type by the research group led by L.M. Popescu (2010). Ultrastructural verification of these cells is based on the detection of telopodes — extremely long cytoplasmic extensions reaching up to 1000 µm in length with a thickness of approximately 0.05-0.2 µm. The specific architecture of telopodes is characterized by a moniliform structure: dilated segments termed podoms, containing the principal organelles, alternate with thin portions known as podomers. Visualization of these structures requires the application of transmission electron microscopy. The topography of telocytes is remarkably extensive. These cells have been verified in the myocardial stroma, where, according to several authors, they form a distinctive “histoskeleton-web.” Beyond the heart, the presence of telocytes has been documented in the dura mater and brain parenchyma, vascular wall, hepatic tissue, skeletal musculature, dermis, gastrointestinal tract, as well as in male and female reproductive system organs. From the standpoint of functional morphology, telocytes are regarded as cells that orchestrate the spatial organization of interstitial tissue. The interweaving of telopodes results in the formation of a three-dimensional cellular reticulum that integrates parenchymal structures, the microvasculature, peripheral neural elements, and resident immunocytes. Intercellular interactions are accomplished through two mechanisms: via direct membrane contacts or indirectly through the release of extracellular vesicles of various sizes carrying signalling molecules and micro RNAs. Electrophysiological profiling of telocytes has revealed the expression of voltage-gated ion channels whose functional parameters demonstrate similarity to those found in cardiomyocytes. The accumulated body of experimental evidence indicates the involvement of telocytes in the pathogenesis of numerous diseases. Destruction and quantitative reduction of this cell population have been recorded in fibrotic processes of various localizations, ischaemic myocardial injury, chronic venous insufficiency with trophic ulcer formation, and inflammatory bowel disease. The results of preclinical trials point to the potential efficacy of cell therapy utilizing telocytes: their transplantation was accompanied by limitation of the necrotic zone in experimental infarction and inhibition of fibrogenesis, which allows for discussion of the prospects for practical implementation of such approaches in regenerative medicine.
References
1. Митрофанова Л.Б., Хазратов А.О., Галковский Б.Е., Горшков А.Н., Гуляев Д.А. Телоциты в сердце и головном мозге человека в нормальных и патологических условиях. Медицинский научный журнал Medline.ru. 2020;21:1074–1088.
2. Bei Y., Zhou Q., Sun Q., Xiao J. Telocytes in cardiac regeneration and repair. Semin Cell Dev Biol. 2016;55:14–21. https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2016.01.037
3. Бихтеев И.У., Емелин А.М., Швальб А.П., Деев Р.В. Роль телоцитов в поддержании морфофункционального гомеостаза сосудистой стенки. В кн.: Вопросы морфологии XXI века. Санкт-Петербург: Деан; 2023. 416 с.
4. Фролова А.С., Давосыр Е.П., Стреляев Н.Д. Телоциты как новый тип клеток и их роль в различных тканях. В кн.: Наука и современное образование: актуальные вопросы, достижения и инновации. Пенза; 2022. С. 222–224.
5. Wang F., Song Y., Bei Y., Zhao Y., Xiao J., Yang C. Telocytes in liver regeneration: possible roles. J Cell Mol Med. 2014;18(9):1720–1726.
6. Березовская Т.И., Глушаков Р.И., Соколова М.О. Диагностика телоцитов на гистологических срезах тканей и органов. Инновационные технологии изучения гистогенеза, реактивности и регенерации тканей (Труды Военно-медицинской академии): Сборник научных работ. Санкт-Петербург: Военно-медицинская академия имени К.М. Кирова; 2024. С. 134–137. EDN: JULAOR.
7. Калько В.А. Морфофункциональная характеристика телоцитов в межмышечной соединительной ткани. В кн.: Фундаментальная наука и клиническая медицина — человек и его здоровье. Санкт-Петербург, 2023. С. 311–312.
8. Березовская Т.И., Одинцова И.А., Русакова С.Е. Телоциты в регенеративном и эмбриональном гистогенезе соединительной ткани. В кн.: Актуальные вопросы фундаментальной и клинической морфологии. Тверь, 2022. С. 73–76.
9. Manole C.G., Gherghiceanu M., Ceafalan L.C., Hinescu M.E. Dermal Telocytes: A Different Viewpoint of Skin Repairing and Regeneration. Cells. 2022;11(23):3903. https://doi.org/10.3390/cells11233903.
10. Sanches B.D.A., Rocha L.C., Neto J.P., Beguelini M.R., Ciena A.P., Carvalho H.F. Telocytes of the male reproductive system: dynamic tissue organizers. Front Cell Dev Biol. 2024;12:1444156..
11. Чекмарева И.А., Деев Р.В., Чернова О.Н., Бихтеев И.У., Емелин А.М. Телоцитоподобные клетки были идентифицированы в патологически измененных скелетных мышцах. Гены и клетки. 2022;17(1):38–41.
12. Чекмарева И.А., Паклина О.В. Телоциты (интерстициальные кахалоподобные клетки) в регенерации кожных ран. Гены и клетки. 2022;17(3);252–252.
13. Кожевникова О.В., Алексеева Е.И., Блажиевская Т.О., Ахмедова Э.Э., Абашидзе Э.Э., Родионова А.М. Сочетание полной AV-блокады и феномена WPW после COVID-19 у ребенка с тяжелой системной патологией. Российский педиатрический журнал. 2023;26(5):383–386.
14. Aleksandrovych V., Gil A., Poniatowski A. Notes about telocytes and immunity. Folia Med Cracov. 2022;62(3):101–109.
15. Одинцова И.А., Слуцкая Д.Р. и Березовская Т.И. Телоциты: локализация, структура, функции и значение в патологии. Гены и клетки. 2022;17(1):6–12.
16. Митрофанова Л.Б., Бобков Д.Е., Оганесян М.Г. и др. Изучение электрофизиологических свойств телоцитов атриовентрикулярного узла и перифокальной зоны синусового узла у человека и свиней. Российский журнал кардиологии. 2020;25(12):155–163. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2020-3927. EDN: OMRZYB.
17. Vannucchi M.G. The Telocytes: Ten Years after Their Introduction in the Scientific Literature. An Update on Their Morphology, Distribution, and Potential Roles in the Gut. Int J Mol Sci. 2020;21(12):4478.
18. Henrot P., Blervaque L., Dupin I. et al. Cellular interplay in skeletal muscle regeneration and wasting: insights from animal models. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2023;14(2):745–757.
19. Wei X.J., Chen T.Q., Yang X.J. Telocytes in Fibrosis Diseases: From Current Findings to Future Clinical Perspectives. Cell Transplant. 2022;31:9636897221105252.
20. Díaz-Flores L., Gutiérrez R., García M.P. et al. Telocytes in the Normal and Pathological Peripheral Nervous System. Int J Mol Sci. 2020;21(12):4320.
21. Степанова Ю.А., Чекмарева И.А., Паклина О.В., Ионкин Д.А., Цвиркун В.В., Жао А.В. Определение тактики послеоперационного мониторинга пациентов с забрюшинной липосаркомой на основе дифференцировки опухоли и оценки ультраструктурных характеристик телоцитов как одного из компонентов микроокружения опухоли. Клиническая и экспериментальная хирургия. 2025;13(2(48)):79–90.
22. Чекмарева И.А., Абдувосидов Х.А., Паклина О.В. Структурно-функциональные изменения телоцитов в зоне венозных трофических язв нижних конечностей. Гены и клетки. 2022;17(3):251.
23. Panganiban R.P., Mc Aninch C., Chulkina M., Pinchuk I.V. Telocytes in inflammatory bowel diseases: contributions to pathology and therapeutic potentials. Front Cell Dev Biol. 2025;12:1452258.
24. Zhao B., Chen S., Liu J. et al. Cardiac telocytes were decreased during myocardial infarction and their therapeutic effects for ischaemic heart in rat. J Cell Mol Med. 2013;17(1):123–133.
