-
Di Shelley Farrar Stoakes, M.Sc., B.Sc. Revisionato da Afsaneh Khetrapal, BSc
La matrice extracellulare determina la struttura e la funzione del tessuto attraverso una complessa rete di macromolecole.
Credito: Vshivkova / .com
La composizione della matrice extracellulare differisce tra tipi di tessuto. Sebbene la sua funzione principale sia quella di fornire unimpalcatura essenziale per le cellule, la matrice extracellulare regola anche i processi controllando la comunicazione cellulare.
Le interazioni tra matrice cellulare ed extracellulare sono vitali per la struttura del tessuto e sono facilitate dalle molecole di eterodimeri. Inoltre, la matrice extracellulare ha un ruolo importante nella riparazione dei tessuti che può essere utilizzata come bersaglio terapeutico.
La struttura e la funzione della matrice extracellulare
La matrice extracellulare è composta da non -componenti cellulari allinterno dei tessuti che formano unimpalcatura essenziale per i costituenti cellulari. La struttura della matrice extracellulare differisce nella composizione tra i tipi di tessuto ma è essenzialmente costituita da fibre di collagene, proteoglicani e proteine della matrice multiadesiva secrete dalle cellule.
Le funzioni della matrice extracellulare includono:
- Formazione di una struttura di supporto essenziale per le cellule.
- Controllo della comunicazione tra le cellule.
- Segregazione dei tessuti.
- Regolazione dei processi cellulari come la crescita , migrazione e differenziazione.
La matrice extracellulare può essere divisa in due gruppi, ciascuno con una struttura specifica. Le prime sono chiamate matrici interstiziali e cellule circondanti, mentre le seconde sono chiamate matrici pericellulari e sono associate alle cellule.
La membrana basale è un importante esempio di matrice pericellulare che si trova tra il tessuto funzionale e quello connettivo. La struttura fornisce uno strato di ancoraggio che tiene insieme le cellule dei tessuti funzionali. Le cellule incorporate nella matrice extracellulare interagiscono attraverso i recettori di superficie e integrano i segnali della matrice associati alla loro funzione.
Inoltre, le cellule partecipano alla formazione della matrice extracellulare attraverso la secrezione di macromolecole della matrice. Ciò significa che le differenze nella struttura della matrice extracellulare influenzano le proprietà biomeccaniche dellintera rete oltre ai segnali che trasformano la risposta cellulare.
Interazioni cellula-matrice extracellulare
Cell- Ladesione alla matrice extracellulare viene stabilita attraverso linterazione delle molecole di adesione cellulare che si legano alla superficie cellulare della matrice extracellulare. Le integrine sono molecole eterodimere che producono legami tra la superficie cellulare e la matrice extracellulare.
Le integrine hanno deboli interazioni con i ligandi, il che significa che sono necessarie più adesioni ai siti di legame delle proteine della matrice extracellulare. Questa debole forza di interazione è particolarmente vantaggiosa per le cellule in migrazione.
Le aderenze della matrice extracellulare cellulare si formano in due tipi di giunzione dipendente dallintegrina: aderenze focali ed emidesmosomi. Adesioni focali si verificano nel sito di attacco del citoscheletro cellulare e della glicoproteina fibronectinica della matrice extracellulare.
Questo tipo di attacco ancora la cellula e facilita la segnalazione attraverso la membrana plasmatica. Gli emidesmosomi collegano i filamenti intermedi alle lamine basali delle cellule epiteliali, fornendo quindi una struttura rigida al tessuto epiteliale.
La matrice extracellulare e la riparazione dei tessuti
Il meccanismo per riparare il tessuto danneggiato dipende da la matrice extracellulare. La regolazione dei tipi di cellule allinterno della matrice extracellulare consente la mobilizzazione in aree che richiedono tessuto ricostruito.
Le proteine della matrice extracellulare fibrina, fibronectina e collagene forniscono integrità strutturale durante la riparazione, con le interazioni fibrina-fibronectina che agiscono come un base per ladesione e la migrazione cellulare. La matrice extracellulare appena depositata può essere rimodellata per formare tessuto normale attraverso la reticolazione delle fibrille di collagene.
Le interazioni tra la cellula e la matrice extracellulare influenzano anche il livello di infiammazione acuta, riepitelizzazione e contrazione quando il tessuto è danneggiato. Questi fattori promuovono la chiusura rapida della ferita, il che significa che importanti risposte biologiche per ridurre al minimo il rischio di infezione dipendono dalla matrice extracellulare.
Anche la capacità di controllare localmente le interazioni cellula-matrice extracellulare è un interessante bersaglio terapeutico. Le proteine matricellulari trovate allinterno della matrice extracellulare sono un esempio di un bersaglio vitale. Forniscono segnali che attivano attività cellulari specifiche allinterno della ferita e sono espressi ad alte frequenze durante lo sviluppo, ma sono assenti nel tessuto adulto normale. Lespressione controllata delle proteine matricellulari durante la riparazione della ferita può quindi produrre un targeting localizzato.
Ulteriori letture
- Tutto il contenuto delle cellule
- Struttura e funzione del nucleo cellulare
- Cosa sono gli organelli?
- Cilia e flagelli negli eucarioti
- Mitosi vs meiosi
Scritto da
Shelley Farrar Stoakes
Shelley ha conseguito un Master in Evoluzione Umana presso lUniversità di Liverpool e sta attualmente lavorando al suo dottorato di ricerca, facendo ricerche comparative sui primati e sullanatomia scheletrica umana. È appassionata di scienza comunicazione con unattenzione particolare alla segnalazione delle ultime notizie e scoperte scientifiche a un vasto pubblico. Al di fuori della sua ricerca e della scrittura scientifica, Shelley ama leggere, scoprire nuove band nella sua città natale e fare lunghe passeggiate con i cani.
Ultimo aggiornamento 26 febbraio 2019Citazioni