Extracelulární matrice

Pod extracelulární matrice (EZM) jsou shrnuty všechny endogenní látky, které jsou mimo buňky v mezibuněčném prostoru. EZM má velký význam pro sílu a tvar tkání a jako nosič krevních a lymfatických cév a také pro nervová vlákna. Mezibuněčný prostor je komplexní soubor nejrůznějších makromolekul, které patří buď k základní kapalné nebo gelové látce, nebo k vláknům.

Co je extracelulární matice?

Všechny endogenní látky, které jsou mimo buňky v mezibuněčném prostoru, jsou součástí extracelulární matrice (ECM). EZM se také nazývá Extracelulární matrice nebo Mezibuněčná látka určený. V ECM lze v zásadě rozlišovat látky, které buď patří k základní látce, nebo je lze přiřadit k široké škále vláken.

V závislosti na úkolu a tkáni je složení ECM velmi odlišné. Látky, které tvoří skupinu vláken, zahrnují řadu kolagenových, retikulárních a elastických vláken, z nichž každé plní různé úkoly a v závislosti na typu tkáně tvoří jejich část ECM ve velmi odlišných složeních. Amorfní základní látka ECM vyplňuje všechny zbývající prostory jako kapalinu nebo jako gel, což je výsledkem v závislosti na struktuře mezibuněčného prostoru a obsahu vláken v ECM. Složení základní látky se také velmi liší v závislosti na úkolu.

Velká část ECM je tvořena z glykosaminoglykanů, polysacharidů s dlouhým řetězcem, které jsou kromě kyseliny hyaluronové obvykle vázány na proteiny ve formě proteoglykanů. Například plní řadu úkolů při montáži, demontáži a předělávání tkanin. V této souvislosti je třeba zmínit také tzv. Adhezní proteiny, které v rámci ECM navazují kontakt s receptory buněk ve složitých procesech.

Anatomie a struktura

Anatomická struktura EZM je velmi heterogenní a závisí na úkolech, které musí EZM vykonávat v odpovídající oblasti těla. Obsah vláken v ECM sestává hlavně z kolagenových proteinů, z nichž je známo 27, které se liší svým složením bílkovin a liší se také fyziologickými a mechanickými vlastnostmi.

Collageny se v zásadě vyznačují odolností proti roztržení. Kolagenová vlákna o průměru 2 až 20 mikrometrů jsou tvořena mnoha 130 nanometrovými vláknitými kolagenovými vlákny.Důležité jsou také retikulární vlákna, která vytvářejí mikroskopické sítě nebo mříže pro umístění kapilár, nervových vláken, tukových buněk a buněk hladkého svalstva. Na rozdíl od kolagenových vláken odolných proti roztržení a neroztažných vláken mají elastická vlákna, která sestávají z proteinového elastinu, jedinečnou vlastnost reverzibilního natahování.

Velká část základní látky je tvořena glykosaminoglykany - většinou ve formě proteoglykanů, glykany vázané na proteiny, jejichž hlavní funkcí je vytvoření nezbytných spojení mezi jednotlivými proteiny. Například chrupavková látka kloubů sestává z glykosaminoglykanů a glykoproteinů. Na rozdíl od kolagenu se chrupavková látka spojovacích povrchů nevyznačuje odolností proti roztržení, nýbrž vysokou pevností v tlaku. Kyselina hyaluronová obsažená v ECM má extrémně vysokou kapacitu zadržování vody a rozhodujícím způsobem přispívá k vodní rovnováze tkání.

Funkce a úkoly

Extracelulární matrice vykonává nejen fyzické funkce s ohledem na pevnost v tahu nebo v tlaku, ale také zasahuje do metabolických procesů. S celou řadou kolagenových vláken přebírá EZM hlavní odpovědnost za tvarování orgánů a udržuje orgány v určené poloze v těle. Prostřednictvím dalších kolagenu EZM zajišťuje pevnost v tahu všech šlach a vazů, jakož i trojrozměrnou pevnost kostí.

Kromě toho zajišťuje odolnost povrchové chrupavky vůči tlaku a otěru na třecích plochách kloubů. Ale nejen tahová, tlaková a střihová pevnost patří mezi úkoly EZM, je také povinno zajistit nezbytnou elasticitu ve tkáních, aby určité orgány mohly zvětšit a zmenšit svou velikost podle potřeby, aniž by to bylo nevratné poškození. Další důležitou oblastí aktivity je aktivace vlastních opravných mechanismů těla uvolňováním cytokinů, které ovlivňují proliferaci a diferenciaci buněk.

EZM má proto zásobu cytokinů, které lze v případě potřeby aktivovat - například k opravě zranění. Transdukce signálu je také jedním z úkolů extracelulární matrice. To znamená uvolňování tzv. Sekundárních messengerových látek, jejichž „zpráva“ se dostane dovnitř buňky pomocí specializovaných receptorů a aktivuje buňku, aby se chovala určitým způsobem nebo aby přijala určité metabolické procesy. Určení polarity, tj. Organizace a zarovnání buněk na bazální a apikální konec, je také součástí oblasti odpovědnosti extracelulární matrice.

Zde najdete své léky

Nemoci

Téměř nezvladatelná škála funkcí a úkolů, které náleží extracelulární matrici, naznačuje, že poruchy s onemocněním nebo s nemocí související s onemocněním mohou nastat s mírnými až závažnými účinky.

Jako příčina a výchozí bod mnoha chronických onemocnění až do zhoubných a život ohrožujících procesů jsou poruchy přiřazovány základní regulaci, kterou organizuje EZM. Mnoho procesů souvisejících s průběhem nemoci, které souvisejí se základní regulací ECM, která souvisí s uvolňováním cytokinů, není dosud dostatečně pochopeno. Příčinou je často přetížení bazálních membrán postižených orgánů proteiny. Například tyto procesy hrají důležitou roli ve vývoji a průběhu dilatační kardiomyopatie, která se projevuje symptomatickým zvětšením srdce se současným poškozením funkce pumpy.

Kromě získaných poruch ECM jsou také známy genetické funkční anomálie extracelulární matrice, které se obvykle projevují nesprávnou syntézou určitých kolagenu. Vadná syntéza kolagenu vede k dobře známým klinickým obrazům v postižených orgánech, jako je vzácné onemocnění kostí (osteogenesis imperfecta). Díky genetické anomálii dodává EZM vadný kolagen pro tvorbu kostí. Výsledkem je, že kosti jsou velmi křehké a vyskytují se většinou deformace kostí a páteře a další příznaky.