Mikä on solunulkoinen matriisi?

Solunulkoinen matriisi määrittää kudoksen rakenteen ja toiminnan monimutkaisen makromolekyyliverkoston kautta.

Luotto: Vshivkova / .com

Solunulkoisen matriisin koostumus vaihtelee kudostyypit. Vaikka sen päätehtävänä on tarjota olennainen teline soluille, solunulkoinen matriisi säätelee myös prosesseja kontrolloimalla solujen viestintää. Lisäksi solunulkoisella matriisilla on tärkeä rooli kudoksen korjauksessa, jota voidaan käyttää terapeuttisena kohteena.

Solunulkoisen matriisin rakenne ja toiminta

Solunulkoinen matriisi koostuu – kudosten solukomponentit, jotka muodostavat oleellisen telineen solujen ainesosille. Solunulkoisen matriisin rakenne eroaa koostumukseltaan kudostyyppien välillä, mutta se koostuu olennaisesti kollageenikuiduista, proteoglykaaneista ja moniadhessiivisistä matriisiproteiineista, joita solut erittävät.

Solunulkoisen matriisin toimintoja ovat:

1. Oleellisen tukirakenteen muodostaminen soluille.
2. Solujen välisen viestinnän hallinta.
3. Kudosten erottaminen.
4. Soluprosessien, kuten kasvun, säätely , migraatio ja erilaistuminen.

Solunulkoinen matriisi voidaan jakaa kahteen ryhmään, joista jokaisella on erityinen rakenne. Ensimmäisiä kutsutaan interstitiaalimatriiseiksi ja surround-soluiksi, kun taas toisia kutsutaan perisolumatriiseiksi ja ne liittyvät soluihin.

Peruskalvo on tärkeä esimerkki toiminnallisen ja sidekudoksen välisestä perisellulaarimatriisista. Rakenne tarjoaa ankkurointikerroksen, joka pitää toiminnalliset kudossolut yhdessä. Solunulkoiseen matriisiin upotetut solut ovat vuorovaikutuksessa pintareseptorien kautta ja integroivat matriisista signaaleja, jotka liittyvät niiden toimintaan.

Lisäksi solut osallistuvat solunulkoisen matriisin muodostumiseen matriisimakromolekyylien erityksen kautta. Tämä tarkoittaa, että solunulkoisen matriisin rakenteelliset erot vaikuttavat koko verkon biomekaanisiin ominaisuuksiin soluvastetta muuttavien signaalien lisäksi.

Solun ja solunulkoisen matriisin vuorovaikutus

Solu- solunulkoisen matriisin tarttuvuus saadaan aikaan soluadheesiomolekyylien vuorovaikutuksen kautta, joka sitoutuu solunulkoisen matriisin solupintaan. Integriinit ovat heterodimeerimolekyylejä, jotka tuottavat kiinnittymisiä solun pinnan ja solunulkoisen matriisin välille.

Integriineillä on heikot ligandivuorovaikutukset, mikä tarkoittaa, että tarvitaan useita kiinnittymisiä solunulkoisiin matriisiproteiinien sitoutumiskohtiin. Tämä heikko vuorovaikutuslujuus on erityisen edullinen migraatioon meneville soluille. Fokaalisia kiinnittymiä esiintyy solun sytoskeletonin ja solunulkoisen matriisin fibronektiiniglykoproteiinin kiinnityskohdassa.

Tämäntyyppinen kiinnittyminen ankkuroi solun ja helpottaa signalointia plasmakalvon läpi. Hemidesmosomit yhdistävät välifilamentit epiteelisolujen tyvikerroksiin ja toimittavat siten jäykän rakenteen epiteelikudokseen.

Solunulkoinen matriisi ja kudoksen korjaus

Vaurioituneen kudoksen korjausmekanismi riippuu solunulkoisen matriisin. Solutyyppien säätely solunulkoisessa matriisissa mahdollistaa mobilisoinnin alueilla, jotka vaativat uudelleenrakennettua kudosta.

Solunulkoiset matriisiproteiinit fibriini, fibronektiini ja kollageeni tarjoavat rakenteellisen eheyden korjauksen aikana, jolloin fibriini-fibronektiini-vuorovaikutukset toimivat perusta solujen tarttumiselle ja migraatiolle. Äskettäin kerrostunut solunulkoinen matriisi voidaan muuttaa normaalin kudoksen muodostamiseksi kollageenifibrillien silloittumisen kautta.

Solun ja solunulkoisen matriisin väliset vuorovaikutukset vaikuttavat myös akuutin tulehduksen, uudelleenepiteelisoinnin ja supistuminen, kun kudos on vaurioitunut. Nämä tekijät edistävät haavan nopeaa sulkeutumista, mikä tarkoittaa, että tärkeät biologiset vasteet infektioriskin minimoimiseksi riippuvat solunulkoisesta matriisista.

Kyky hallita solu-solunulkoisen matriisin vuorovaikutusta paikallisesti on myös houkutteleva terapeuttinen kohde. Solunulkoisesta matriisista löytyvät matriisisoluproteiinit ovat esimerkki elinkelpoisesta kohteesta. Ne antavat signaaleja, jotka laukaisevat spesifiset solutoiminnot haavassa ja joita ilmaistaan korkeina taajuuksina kehityksen aikana, mutta joita ei ole normaalissa aikuisen kudoksessa. Matricellular-proteiinien hallittu ilmentyminen haavan korjaamisen aikana voi siten tuottaa paikallisen kohdennuksen.

Lisälukemista

• Kaikki solusisältö
• Solun ytimen rakenne ja toiminta
• Mitä ovat organellit?
• Cilia ja Flagella eukaryooteissa
• Mitoosi vs. meioosi

Viitteet