Hva er den ekstracellulære matrisen?

Den ekstracellulære matrisen bestemmer strukturen og funksjonen til vev gjennom et komplekst nettverk av makromolekyler.

Kreditt: Vshivkova / .com

Sammensetningen av den ekstracellulære matrisen varierer mellom vevstyper. Selv om hovedfunksjonen er å gi et essensielt stillas for celler, regulerer den ekstracellulære matrisen også prosesser ved å kontrollere cellekommunikasjon.

Celle-ekstracellulære matriksinteraksjoner er avgjørende for strukturen i vev og blir tilrettelagt av heterodimer molekyler. Videre har den ekstracellulære matrisen en viktig rolle i vevsreparasjon som kan brukes som et terapeutisk mål.

Strukturen og funksjonen til den ekstracellulære matrisen

Den ekstracellulære matrisen består av ikke -cellulære komponenter i vev som danner et viktig stillas for cellulære bestanddeler. Strukturen til den ekstracellulære matrisen varierer i sammensetning mellom vevstyper, men består hovedsakelig av kollagenfibre, proteoglykaner og fleradhesive matriksproteiner som utskilles av celler.

Funksjonene til den ekstracellulære matrisen inkluderer:

1. Danner en viktig støttestruktur for celler.
2. Kontrollerer kommunikasjon mellom celler.
3. Segregerende vev.
4. Regulering av celleprosesser som vekst , migrasjon og differensiering.

Den ekstracellulære matrisen kan deles inn i to grupper, hver med en spesifikk struktur. Den første kalles interstitielle matriser og surroundceller, mens den andre kalles pericellular matricer og er celleassosiert.

Kjellermembranen er et viktig eksempel på en pericellular matrix funnet mellom det funksjonelle og bindevevet. Strukturen gir et forankringslag som holder funksjonelle vevsceller sammen. Cellene som er innebygd i den ekstracellulære matrisen interagerer gjennom overflatereseptorer og integrerer signaler fra matrisen som er assosiert med deres funksjon.

Videre deltar cellene i dannelsen av den ekstracellulære matrisen gjennom sekresjonen av matriksmakromolekyler. Dette betyr at forskjeller i strukturen til den ekstracellulære matrisen påvirker de biomekaniske egenskapene til hele nettverket i tillegg til signalene som transformerer cellerespons.

Celle-ekstracellulære matriksinteraksjoner

Cell- ekstracellulær matriksadhesjon etableres gjennom interaksjonen mellom celleadhesjonsmolekyler som binder seg til celleoverflaten til den ekstracellulære matrisen. Integriner er heterodimermolekyler som produserer bindinger mellom celleoverflaten og den ekstracellulære matrisen.

Integriner har svake ligandinteraksjoner, noe som betyr at det er nødvendig med flere vedheft til ekstracellulære matriseproteinbindingssteder. Denne svake interaksjonsstyrken er spesielt fordelaktig for migrerende celler.

Celleekstracellulære matriksadhesjoner dannes ved to typer integrinavhengig kryss: fokaladhesjoner og hemidesmosomer. Fokale sammenvoksninger forekommer på festestedet til celle-skjelettet og fibronektinglykoproteinet i den ekstracellulære matrisen.

Denne typen feste forankrer cellen og letter signalisering over plasmamembranen. Hemidesmosomer kobler mellomfilamenter til basalaminatene i epitelceller, og gir derfor en stiv struktur til epitelvevet.

Den ekstracellulære matrisen og vevsreparasjonen

Mekanismen for å reparere skadet vev er avhengig av ekstracelluarmatrisen. Reguleringen av celletyper i den ekstracellulære matrisen muliggjør mobilisering i områder som krever gjenoppbygd vev.

De ekstracellulære matriksproteinene fibrin, fibronektin og kollagen gir strukturell integritet under reparasjonen, med fibrin-fibronektin-interaksjoner som fungerer som en grunnlag for celleheft og migrasjon. Den ferske deponerte ekstracellulære matrisen kan omformes for å danne normalt vev gjennom tverrbinding av kollagenfibriller.

Interaksjonene mellom cellen og den ekstracellulære matrisen påvirker også nivået av akutt betennelse, reepitelisering, og sammentrekning når vev er skadet. Disse faktorene fremmer rask sårlukking, noe som betyr at viktige biologiske responser for å minimere risikoen for infeksjon er avhengig av den ekstracellulære matriksen.

Evnen til å kontrollere celle-ekstracellulær matriksinteraksjoner lokalt er også et attraktivt terapeutisk mål. De matricellulære proteinene som finnes i den ekstracellulære matrisen er et eksempel på et levedyktig mål. De gir signaler som utløser spesifikke celleaktiviteter i såret og uttrykkes i høye frekvenser under utvikling, men er fraværende i normalt voksent vev. Den kontrollerte ekspresjonen av matricellular proteiner under sårreparasjon kan derfor produsere lokal målretting.

Videre lesing

• Alt celleinnhold
• Cellekjernens struktur og funksjon
• Hva er organeller?
• Cilia og Flagella i eukaryoter
• Mitosis vs Meiosis

Sitater