Extracelulárnej matrix

pod extracelulárnej matrix (EZM) sú zhrnuté všetky endogénne látky, ktoré sú mimo buniek v medzibunkovom priestore. EZM má veľký význam pre pevnosť a tvar tkanív a ako nosič krvných a lymfatických ciev, ako aj nervových vlákien. Medzibunkový priestor je komplexná zbierka rôznych makromolekúl, ktoré patria buď k tekutej alebo gélovej základnej látke alebo k vláknam.

Čo je extracelulárna matica?

Všetky endogénne látky, ktoré sa nachádzajú mimo buniek v medzibunkovom priestore, sú súčasťou extracelulárnej matrice (ECM). EZM sa tiež nazýva Extracelulárnej matrix alebo Medzibunková látka určený. Látky sa v zásade dajú rozlíšiť v ECM, ktoré buď patria k základnej látke, alebo môžu byť zaradené medzi najrôznejšie vlákna.

V závislosti od úlohy a tkaniva je zloženie ECM veľmi odlišné. Látky, ktoré tvoria skupinu vlákien, zahŕňajú rôzne kolagénové, retikulárne a elastické vlákna, z ktorých každé plní rôzne úlohy a podľa typu tkaniva tvorí ich súčasť ECM vo veľmi odlišných zloženiach. Amorfná základná látka ECM vyplňuje vo forme kvapaliny alebo gélu všetky zostávajúce priestory, ktoré vznikajú v závislosti od štruktúry medzibunkového priestoru a obsahu vlákien v ECM. Zloženie základnej látky sa tiež veľmi líši v závislosti od úlohy.

Veľká časť ECM je vytvorená z glykozaminoglykánov, polysacharidov s dlhým reťazcom, ktoré sa okrem kyseliny hyalurónovej obvykle viažu na proteíny vo forme proteoglykánov. Napríklad vykonávajú početné úlohy v oblasti montáže, demontáže a prestavovania textílií. V tejto súvislosti by sa mali spomenúť aj takzvané adhézne proteíny, ktoré ako súčasť ECM prichádzajú do styku s receptormi buniek v zložitých procesoch.

Anatómia a štruktúra

Anatomická štruktúra EZM je veľmi heterogénna a závisí od úloh, ktoré musí EZM vykonávať v zodpovedajúcej oblasti tela. Obsah vlákien v ECM pozostáva hlavne z kolagénových proteínov, z ktorých je 27 známych, ktoré sa líšia zložením bielkovín a tiež fyziologickými a mechanickými vlastnosťami.

V podstate sa kolagény vyznačujú odolnosťou proti roztrhnutiu. Kolagénové vlákna s priemerom 2 až 20 mikrometrov sú vyrobené z mnohých kolagénových vlákien hrubých 130 nanometrov. Dôležité sú tiež retikulárne vlákna, ktoré tvoria mikroskopicky jemné siete alebo mriežky na umiestnenie kapilár, nervových vlákien, tukových buniek a buniek hladkého svalstva. Na rozdiel od kolagénových vlákien odolných voči roztrhnutiu a nenapínateľných majú elastické vlákna, ktoré pozostávajú z proteínového elastínu, jedinečnú vlastnosť reverzibilného napínania.

Glykozaminoglykány tvoria veľkú časť základnej látky - väčšinou vo forme proteoglykánov, glykánov viazaných na proteíny, ktorých hlavnou funkciou je vytvorenie potrebných spojení medzi jednotlivými proteínmi. Napríklad chrupavková látka kĺbov pozostáva z glykozaminoglykánov a glykoproteínov. Na rozdiel od kolagénov sa chrupavková látka spojovacích povrchov nevyznačuje odolnosťou proti roztrhnutiu, ale skôr vysokou pevnosťou v tlaku. Kyselina hyalurónová obsiahnutá v ECM má extrémne vysokú kapacitu zadržiavania vody a rozhodujúcim spôsobom prispieva k vodnej rovnováhe tkaniva.

Funkcia a úlohy

Extracelulárna matrica vykonáva nielen fyzikálne funkcie s ohľadom na pevnosť v ťahu alebo v tlaku, ale tiež zasahuje do metabolických procesov. Vďaka širokej škále kolagénových vlákien EZM preberá hlavnú zodpovednosť za formovanie orgánov a udržiava orgány na určenom mieste v tele. Prostredníctvom iných kolagénov EZM zaisťuje pevnosť v ťahu všetkých šliach a väzov, ako aj trojrozmernú pevnosť kostí.

Okrem toho zaisťuje odolnosť povrchovej chrupavky voči tlaku a opotrebeniu na trecích povrchoch kĺbov. Ale nielen úloha v ťahu, v tlaku a v strihu patrí medzi úlohy EZM, je tiež povinnosťou zabezpečiť potrebnú elasticitu v tkanivách, aby niektoré orgány mohli bez potreby zväčšovať a zmenšovať svoju veľkosť. nastane ireverzibilné poškodenie. Ďalšou dôležitou oblasťou činnosti je aktivácia vlastných korekčných mechanizmov tela prostredníctvom uvoľňovania cytokínov, ktoré majú vplyv na proliferáciu a diferenciáciu buniek.

EZM preto udržiava prísun cytokínov, ktoré sa môžu v prípade potreby aktivovať - ​​napríklad na opravu poranení. Transdukcia signálu je tiež jednou z úloh extracelulárnej matrice. To znamená uvoľňovanie tzv. Sekundárnych messengerových látok, ktorých „správa“ sa dostane do vnútra bunky pomocou špecializovaných receptorov a aktivuje bunku, aby sa chovala určitým spôsobom alebo aby prijala určité metabolické procesy. Určenie polarity, t. J. Organizácia a zarovnanie buniek na bazálny a apikálny koniec, je tiež súčasťou oblasti zodpovednosti extracelulárnej matrice.

Svoje lieky nájdete tu

choroby

Takmer nezvládnuteľná škála funkcií a úloh, ktoré sú obsiahnuté v extracelulárnej matrici, naznačuje, že poruchy súvisiace s ochorením alebo ochorením sa môžu vyskytnúť s miernymi až závažnými účinkami.

Ako príčina a východisko mnohých chronických chorôb až po zhubné a život ohrozujúce procesy sa poruchy zaraďujú do základnej regulácie, ktorú organizuje EZM. Mnoho procesov týkajúcich sa priebehu choroby, ktoré súvisia so základnou reguláciou ECM, ktorá súvisí s uvoľňovaním cytokínov, zatiaľ nie je dostatočne pochopené. Príčinou je často preťaženie suterénnych membrán postihnutých orgánov proteínmi. Napríklad tieto procesy hrajú dôležitú úlohu pri vývoji a priebehu dilatovanej kardiomyopatie, ktorá sa prejavuje symptomatickým zväčšením srdca so súčasným poškodením funkcie pumpy.

Okrem získaných porúch ECM sú známe aj genetické funkčné anomálie extracelulárnej matrice, ktoré sa zvyčajne prejavujú nesprávnou syntézou určitých kolagénov. Defektná syntéza kolagénu vedie k dobre známym klinickým obrazom v postihnutých orgánoch, ako je zriedkavé ochorenie sklenených kostí (osteogenesis imperfecta). V dôsledku genetickej anomálie dodáva EZM defektný kolagén na tvorbu kostí. Výsledkom je, že kosti sú veľmi krehké a vyskytujú sa väčšinou deformácie kostí a chrbtice a ďalšie príznaky.