Macierz zewnątrzkomórkowa

Pod macierz zewnątrzkomórkowa (EZM) podsumowano wszystkie substancje endogenne, które znajdują się poza komórkami w przestrzeni międzykomórkowej. EZM ma ogromne znaczenie dla wytrzymałości i kształtu tkanek oraz jako nośnik naczyń krwionośnych i limfatycznych, a także włókien nerwowych. Przestrzeń międzykomórkowa to złożony zbiór najróżniejszych makrocząsteczek, które należą do płynnej lub żelopodobnej substancji podstawowej lub do włókien.

Co to jest macierz zewnątrzkomórkowa?

Wszystkie substancje endogenne, które znajdują się poza komórkami w przestrzeni międzykomórkowej, są częścią macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM). Nazywa się również EZM Macierz zewnątrzkomórkowa lub Substancja międzykomórkowa wyznaczony. Zasadniczo w ŚKE można wyróżnić substancje, które należą albo do substancji podstawowej, albo można je przypisać do wielu różnych włókien.

W zależności od zadania i tkanki skład ECM jest bardzo różny. Substancje wchodzące w skład grupy włókien obejmują różnorodne włókna kolagenowe, siateczkowe i elastyczne, z których każde spełnia inne zadania i, w zależności od rodzaju tkanki, wchodzi w skład ECM w bardzo różnym składzie. Amorficzna substancja podstawowa ECM wypełnia wszystkie pozostałe przestrzenie w postaci cieczy lub żelu, co zależy od struktury przestrzeni międzykomórkowej i zawartości włókien w ECM. Skład substancji podstawowej jest również bardzo różny w zależności od zadania.

Duża część ECM powstaje z glikozaminoglikanów, długołańcuchowych polisacharydów, które poza kwasem hialuronowym są zwykle związane z białkami w postaci proteoglikanów. Na przykład wykonujesz liczne zadania w zakresie montażu, demontażu i przeróbki tkanin. W tym kontekście należy również wspomnieć o tzw. Białkach adhezyjnych, które w ramach ECM wchodzą w kontakt z receptorami komórek w złożonych procesach.

Anatomia i budowa

Budowa anatomiczna EZM jest bardzo niejednorodna i zależy od zadań, które EZM ma do wykonania w odpowiednim obszarze ciała. Zawartość błonnika w ECM składa się głównie z białek kolagenowych, z których 27 jest znanych, z których każde różni się składem białkowym, a także różni się właściwościami fizjologicznymi i mechanicznymi.

Zasadniczo kolageny charakteryzują się odpornością na rozdarcie. Włókna kolagenowe o średnicy od 2 do 20 mikrometrów zbudowane są z wielu włókien kolagenowych o grubości 130 nanometrów.Ważne są również włókna siatkowate, które tworzą mikroskopijne sieci lub kraty, aby pomieścić naczynia włosowate, włókna nerwowe, komórki tłuszczowe i komórki mięśni gładkich. W przeciwieństwie do odpornych na rozerwanie i nierozciągliwych włókien kolagenowych, elastyczne włókna, które składają się z elastyny ​​białkowej, posiadają unikalną właściwość odwracalnego rozciągania.

Znaczną część substancji podstawowej stanowią glikozaminoglikany - głównie w postaci proteoglikanów, glikanów związanych z białkami, których główną funkcją jest tworzenie niezbędnych połączeń między poszczególnymi białkami. Na przykład substancja chrzęstna stawów składa się z glikozaminoglikanów i glikoprotein. W przeciwieństwie do kolagenów, substancja chrzęstna powierzchni stawowych nie charakteryzuje się wytrzymałością na rozdarcie, ale raczej dużą wytrzymałością na ściskanie. Kwas hialuronowy zawarty w ECM ma wyjątkowo wysoką zdolność zatrzymywania wody i ma decydujący wpływ na równowagę wodną tkanek.

Funkcja i zadania

Macierz zewnątrzkomórkowa nie tylko pełni funkcje fizyczne w odniesieniu do wytrzymałości na rozciąganie lub ściskanie, ale także wpływa na procesy metaboliczne. Dzięki szerokiej gamie włókien kolagenowych EZM przejmuje główną odpowiedzialność za kształtowanie narządów i utrzymuje je w przewidzianej pozycji w ciele. Poprzez inne kolageny EZM zapewnia wytrzymałość na rozciąganie wszystkich ścięgien i więzadeł, a także trójwymiarową wytrzymałość kości.

Ponadto zapewnia odporność na nacisk i ścieranie chrząstki powierzchniowej na powierzchniach ciernych stawów. Do zadań EZM należy nie tylko wytrzymałość na rozciąganie, ściskanie i ścinanie, ale także zapewnienie niezbędnej elastyczności w tkankach, tak aby niektóre narządy mogły bez niego powiększać i zmniejszać swoje rozmiary. nieodwracalne uszkodzenie. Innym ważnym obszarem działania jest aktywacja własnych mechanizmów naprawczych organizmu poprzez uwalnianie cytokin, które wpływają na proliferację i różnicowanie komórek.

Dlatego EZM posiada zapas cytokin, które można aktywować w razie potrzeby - na przykład w celu naprawy urazów. Przetwarzanie sygnału jest również jednym z zadań macierzy zewnątrzkomórkowej. Oznacza to uwolnienie tak zwanych wtórnych substancji przekaźnikowych, których „wiadomość” dociera do wnętrza komórki za pośrednictwem wyspecjalizowanych receptorów i aktywuje komórkę do określonego zachowania lub do podjęcia określonych procesów metabolicznych. Określenie polaryzacji, tj. Organizacja i ustawienie komórek na końcu podstawnym i wierzchołkowym, jest również częścią obszaru odpowiedzialności macierzy zewnątrzkomórkowej.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Niemal niemożliwa do opanowania różnorodność funkcji i zadań spoczywających na macierzy zewnątrzkomórkowej sugeruje, że związane z chorobą lub związane z chorobą nieprawidłowości mogą mieć łagodne lub ciężkie skutki.

Jako przyczyna i punkt wyjścia wielu chorób przewlekłych, aż po procesy złośliwe i zagrażające życiu, zaburzenia przypisuje się regulacji podstawowej, którą organizuje EZM. Wiele procesów zachodzących w przebiegu choroby związanych z podstawową regulacją macierzy zewnątrzkomórkowej, związaną z uwalnianiem cytokin, nie jest jeszcze w pełni poznanych. Często jako przyczynę identyfikuje się przeciążenie błon podstawnych dotkniętych narządów białkami. Przykładowo procesy te odgrywają istotną rolę w rozwoju i przebiegu kardiomiopatii rozstrzeniowej, która objawia się objawowym powiększeniem serca przy jednoczesnym upośledzeniu funkcji pompy.

Oprócz nabytych nieprawidłowości w funkcjonowaniu macierzy zewnątrzkomórkowej znane są również genetyczne anomalie czynnościowe macierzy zewnątrzkomórkowej, które zwykle wyrażają się w nieprawidłowej syntezie niektórych kolagenów. Wadliwa synteza kolagenu prowadzi do dobrze znanych obrazów klinicznych w dotkniętych narządach, takich jak rzadka choroba szklistych kości (osteogenesis imperfecta). Z powodu anomalii genetycznej EZM dostarcza wadliwy kolagen do tworzenia kości. W rezultacie kości są wyjątkowo kruche i najczęściej występują deformacje kości i kręgosłupa oraz inne objawy.