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 różnych 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 do substancji podstawowej lub 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 każdy spełnia inne zadania i, w zależności od rodzaju tkanki, wchodzi w skład ECM w bardzo różnym składzie. Amorficzna substancja podstawowa ECM wypełnia w postaci cieczy lub żelu wszystkie pozostałe przestrzenie, które powstają w zależności od budowy 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 oprócz kwasu hialuronowego są zwykle związane z białkami w postaci proteoglikanów. Przykładowo wykonują liczne zadania w zakresie montażu, demontażu i przebudowy 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 rejonie 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 swoimi 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 mikroskopijnie drobne sieci lub siatki, 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.

Glikozaminoglikany stanowią dużą część substancji podstawowej - 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. Ale EZM nie tylko zajmuje się wytrzymałością na rozciąganie, ściskanie i ścinanie, ale również spoczywa na nim obowiązek zapewnienia niezbędnej elastyczności w tkankach, tak aby niektóre narządy mogły bez niego powiększać i zmniejszać swoje rozmiary. następuje nieodwracalne uszkodzenie. Innym ważnym obszarem działania jest aktywacja własnych mechanizmów naprawczych organizmu poprzez uwalnianie cytokin, które mają wpływ na proliferację i różnicowanie komórek.

Dlatego EZM ma 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 tzw. 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, poprzez procesy złośliwe i zagrażające życiu, zaburzenia przypisuje się regulacji podstawowej, którą organizuje EZM. Wiele procesów związanych z przebiegiem choroby, związanych z podstawową regulacją ECM, 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 ważną 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. Uszkodzona 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 zwykle występują deformacje kości i kręgosłupa oraz inne objawy.