Позаклітинний матрикс

Під позаклітинний матрикс (EZM) узагальнено всі ендогенні речовини, які знаходяться поза клітинами у міжклітинному просторі. EZM має велике значення для міцності та форми тканин і як носія для кровоносних та лімфатичних судин, а також для нервових волокон. Міжклітинний простір - це складна колекція найрізноманітніших макромолекул, які належать або до рідкої, або до гелеподібної основної речовини, або до волокон.

Що таке позаклітинна матриця?

Всі ендогенні речовини, які знаходяться поза клітинами у міжклітинному просторі, входять до складу позаклітинного матриксу (ECM). EZM також називається Позаклітинний матрикс або Міжклітинна речовина призначений. В основному в ECM можна виділити речовини, які або належать до основної речовини, або можуть бути віднесені до найрізноманітніших волокон.

Залежно від завдання та тканини, склад ECM дуже різний. До речовин, що входять до групи волокон, належать різноманітні колагенові, ретикулярні та еластичні волокна, кожне з яких виконує різні завдання і, залежно від типу тканини, складає свою частину ЕСМ у дуже різних складах. Аморфна основна речовина ECM заповнює всі залишки, що залишилися у вигляді рідини або у вигляді гелю, які отримують залежно від структури міжклітинного простору та вмісту волокна в ECM. Склад основної речовини також сильно відрізняється залежно від завдання.

Значна частина ECM складається з глікозаміногліканів, довголанцюгових полісахаридів, які, крім гіалуронової кислоти, зазвичай зв'язуються з білками у вигляді протеогліканів. Наприклад, вони виконують численні завдання зі складання, демонтажу та реконструкції тканин. У цьому контексті слід також згадати так звані білки адгезії, які в складі ECM контактують з рецепторами клітин у складних процесах.

Анатомія та структура

Анатомічна структура EZM дуже неоднорідна і залежить від завдань, які EZM повинен виконувати у відповідній області тіла. Вміст клітковини в ECM складається в основному з колагенових білків, 27 з яких відомі, кожен з яких відрізняється своїм білковим складом, а також відрізняються своїми фізіологічними та механічними властивостями.

По суті, колагени характеризуються своєю стійкістю до розриву. Колагенові волокна діаметром від 2 до 20 мікрометрів складаються з багатьох колагенових фібрил товщиною 130 нанометрів.Також важливими є ретикулярні волокна, які утворюють мікроскопічні сітки або решітки для розміщення капілярів, нервових волокон, жирових клітин і гладком’язових клітин. На відміну від коллагенових волокон, стійких до розривів, еластичні волокна, що складаються з білкового еластину, мають унікальну властивість оборотного розтягування.

Значну частину основної речовини складають глікозаміноглікани - здебільшого у вигляді протеогліканів, гліканів, пов'язаних з білками, основна функція яких полягає у створенні необхідних зв’язків між окремими білками. Наприклад, хрящова речовина суглобів складається з глікозаміногліканів і глікопротеїнів. На відміну від колагенів, хрящова речовина поверхонь суглоба не характеризується стійкістю до розриву, а швидше високою міцністю на стиск. Гіалуронова кислота, що міститься в ECM, має надзвичайно високу водопровідну здатність і вносить вирішальний внесок у водний баланс тканин.

Функція та завдання

Позаклітинна матриця не тільки виконує фізичні функції щодо міцності на розрив чи стиск, але й втручається в обмінні процеси. Завдяки великій різноманітності колагенових волокон, EZM бере на себе основну відповідальність за формування органів і утримує органи у передбачуваному положенні в тілі. Через інші колагени EZM забезпечує міцність на розрив усіх сухожиль і зв’язок, а також тривимірну міцність кісток.

Крім того, це забезпечує тиск і зносостійкість поверхневого хряща на поверхні тертя суглобів. Але не тільки міцність на розтяг, стиснення та зсув є одними із завдань EZM, він також зобов'язаний забезпечити необхідну еластичність в тканинах, щоб певні органи могли збільшити і зменшити їх розмір, як потрібно без нього. незворотна шкода. Ще однією важливою сферою діяльності є активізація власних механізмів відновлення організму за рахунок вивільнення цитокінів, які впливають на проліферацію та диференціювання клітин.

Таким чином, EZM має запас цитокінів, які можна активувати при необхідності - наприклад, для відновлення травм. Трандукція сигналу також є одним із завдань позаклітинного матриксу. Це означає вивільнення так званих вторинних месенджерних речовин, "повідомлення" яких надходить у внутрішню частину клітини за допомогою спеціалізованих рецепторів і активізує клітину певним чином поводитися або приймати певні обмінні процеси. Визначення полярності, тобто організація і вирівнювання клітин в базальний і верхівковий кінець, також є частиною зони відповідальності позаклітинного матриксу.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби

Практично некерована різноманітність функцій і завдань, що лежать на позаклітинному матриксі, дозволяє припустити, що пов'язані з хворобою або пов’язані із захворюванням збої можуть виникати з легкими до важких наслідків.

Як причина і відправна точка багатьох хронічних захворювань через злоякісні та небезпечні для життя процеси, порушення покладено на основний регламент, який організовує ЄЗМ. Багато процесів, що стосуються перебігу захворювання, які пов'язані з основною регуляцією ЕКМ, пов'язаною з вивільненням цитокінів, ще недостатньо вивчені. Часто причиною виявляється перевантаження мембран підвалу уражених органів білками. Наприклад, ці процеси відіграють важливу роль у розвитку та перебігу розширеної кардіоміопатії, що проявляється симптоматичним розширенням серця з одночасним порушенням роботи насоса.

Крім набутих несправностей ECM, також відомі генетичні функціональні аномалії позаклітинного матриксу, які, як правило, виражаються в неправильному синтезі певних колагенів. Синтез дефектного колагену призводить до відомих клінічних картин в уражених органах, таких як рідкісна хвороба скляних кісток (остеогенез імперфекта). Через генетичну аномалію EZM постачає дефектний колаген для формування кісток. Як результат, кістки надзвичайно крихкі і в основному спостерігаються деформації кісток і хребта та інші симптоми.