Extracelluláris mátrix

Alatt extracelluláris mátrix (EZM) összes endogén anyagot összefoglalunk, amelyek az intercelluláris tér sejtjein kívül helyezkednek el. Az EZM nagy jelentőséggel bír a szövetek szilárdságában és alakjában, valamint hordozóként a vér és a nyirokok, valamint az idegrostok számára. Az intercelluláris tér különféle makromolekulák komplex gyűjteménye, amelyek vagy a folyékony vagy gélszerű alapanyaghoz, vagy a rostokhoz tartoznak.

Mi az extracelluláris mátrix?

Az összes endogén anyag, amely a sejteken kívül helyezkedik el az intercelluláris térben, része az extracelluláris mátrixnak (ECM). Az EZM is nevezik Extracelluláris mátrix vagy Intercelluláris anyag jelölték ki. Alapvetően az ECM-ben meg lehet különböztetni az anyagokat, amelyek vagy az alapanyaghoz tartoznak, vagy a legváltozatosabb rostokhoz rendelhetők.

A feladattól és a szövettől függően az ECM összetétele nagyon eltérő.A rostok csoportját alkotó anyagok különféle kollagén-, retikuláris és elasztikus szálakat foglalnak magukban, amelyek mindegyike különböző feladatokat lát el, és a szövet típusától függően nagyon eltérő összetételben képezi az ECM részét. Az ECM amorf alapanyaga folyadék vagy gél formájában tölti ki az összes fennmaradó teret, amelyek az intercelluláris tér szerkezetétől és az ECM rosttartalmától függnek. Az alapanyag összetétele szintén nagyon különbözik a feladat függvényében.

Az ECM nagy részét glikozaminoglikánokból, hosszú láncú poliszacharidokból képezik, amelyek a hialuronsav kivételével általában proteinekhez kapcsolódnak proteoglikánok formájában. Például számos feladatot végeznek a szövetek összeszerelésében, szétszerelésében és átalakításában. Ebben az összefüggésben megemlíteni kell az úgynevezett adhéziós fehérjéket is, amelyek az ECM részeként összetett folyamatok során érintkezésbe lépnek a sejtek receptoraival.

Anatómia és felépítés

Az EZM anatómiai felépítése nagyon heterogén, és függ attól a feladattól, amelyeket az EZM-nek a megfelelő testtartományban kell elvégeznie. Az ECM rosttartalma főként kollagénfehérjékből áll, amelyek közül 27 ismert, amelyek mindegyike különbözik fehérjeösszetételében, valamint fiziológiai és mechanikai tulajdonságaikban is.

A kollagéneket alapvetően szakítószilárdságuk jellemzi. A 2-20 mikrométer átmérőjű kollagénszálak sokféle 130 nanométer vastag kollagénszálakból állnak. Fontosak a retikuláris szálak is, amelyek mikroszkopikusan finom hálókat vagy rácsokat alkotnak a kapillárisok, idegrostok, zsírsejtek és simaizomsejtek elhelyezésére. A szakadásálló és nem nyújtható kollagén rostokkal ellentétben az elasztin proteinből álló elasztikus szálak egyedülálló tulajdonsággal bírnak a megfordítható nyújtással.

A glikozaminoglikánok képezik az alapanyagok nagy részét - többnyire proteoglikánok, fehérjékhez kötődő glikánok formájában, amelyek fő feladata a szükséges kapcsolatok létrehozása az egyes fehérjék között. Például az ízületek porcanyaga glikozaminoglikánokból és glikoproteinekből áll. A kollagénekkel ellentétben az ízületi felületek porcanyagát nem szakítószilárdság jellemzi, hanem nagy nyomószilárdság. Az ECM-ben található hialuronsav rendkívül nagy víztartó képességgel rendelkezik, és döntő mértékben hozzájárul a szövet vízmérlegéhez.

Funkció és feladatok

Az extracelluláris mátrix nemcsak fizikai funkciókat hajt végre a szakító- vagy nyomószilárdság szempontjából, hanem a metabolikus folyamatokba is beavatkozik. A kollagénszálak sokféleségével az EZM vállalja a fő felelősséget a szervek kialakításáért, és a szerveket a test kívánt helyén tartja. Más kollagének révén az EZM biztosítja az összes inak és szalagok szakítószilárdságát, valamint a csontok háromdimenziós szilárdságát.

Ezenkívül biztosítja a felületi porc nyomás- és kopásállóságát az ízületek súrlódó felületein. Az EZM feladatai közé tartozik nemcsak a szakító-, nyomó- és nyírószilárdság, hanem feladata a szövetek rugalmasságának biztosítása is, hogy egyes szervek kibontakozhassanak és méretüket szükség szerint csökkentsék. visszafordíthatatlan károk lépnek fel. Egy másik fontos tevékenységi terület a test saját javítási mechanizmusainak aktiválása citokinek felszabadítása révén, amelyek befolyásolják a sejtek proliferációját és differenciálódását.

Az EZM ezért tartja a citokinek készletét, amely szükség esetén aktiválható - például a sérülések kijavításához. A jelátvitel az extracelluláris mátrix egyik feladata. Ez azt jelenti, hogy felszabadul az úgynevezett másodlagos hírvivő anyag, amelynek "üzenete" speciális receptorokon keresztül jut a sejt belsejébe, és aktiválja a sejtet egy bizonyos módon történő viselkedéshez vagy bizonyos anyagcsere-folyamatok megkezdéséhez. A polaritás meghatározása, azaz a sejtek felépítése és hozzáigazítása a bazális és apikális véghez, szintén része az extracelluláris mátrix felelősségének.

Itt megtalálja gyógyszereit

betegségek

A funkciók és feladatok szinte kezelhetetlen sokfélesége, amelyekért az extracelluláris mátrix felelős, arra utal, hogy a betegséggel kapcsolatos vagy a betegséggel kapcsolatos rendellenességek enyhe vagy súlyos következményekkel járhatnak.

Mivel sok krónikus betegség oka és kiindulási pontja a rosszindulatú és életveszélyes folyamatokon keresztül, a rendellenességeket az EZM által szervezett alapszabályhoz rendelik. Az ECM alapszabályozásával kapcsolatos, a citokinek felszabadulásával kapcsolatos számos betegség lefolyásával kapcsolatos folyamatot még nem értenek kellően. Gyakran az érintett szervek alapemembránjainak fehérjékkel történő túlterhelését okozzák. Például ezek a folyamatok fontos szerepet játszanak a kitágult kardiomiopátia kialakulásában és lefolyásában, amely a szív tünetmentes megnagyobbodásával nyilvánul meg, egyidejűleg károsodott pumpás funkcióval.

Az ECM szerzett rendellenességein kívül az extracelluláris mátrix genetikai funkcionális rendellenességei is ismertek, amelyek általában bizonyos kollagének helytelen szintézisében fejeződnek ki. A hiányos kollagénszintézis az érintett szervekben ismert klinikai képekhez vezet, például a ritka üvegcsontbetegséghez (osteogenesis imperfecta). Egy genetikai rendellenesség miatt az EZM hibás kollagént szállít a csontképződéshez. Ennek eredményeként a csontok rendkívül törékenyek, és általában a csontok és a gerinc deformációi és egyéb tünetek vannak.