Czym jest macierz zewnątrzkomórkowa?

Macierz pozakomórkowa określa strukturę i funkcję tkanki poprzez złożoną sieć makrocząsteczek.

Źródło: Vshivkova / .com

Skład macierzy zewnątrzkomórkowej różni się w zależności od rodzaje tkanek. Chociaż jej główną funkcją jest zapewnienie niezbędnego rusztowania dla komórek, macierz zewnątrzkomórkowa reguluje również procesy poprzez kontrolowanie komunikacji komórkowej.

Interakcje komórka-macierz zewnątrzkomórkowa są niezbędne dla struktury tkanki i są wspomagane przez cząsteczki heterodimeru. Ponadto macierz zewnątrzkomórkowa odgrywa ważną rolę w naprawie tkanek, którą można wykorzystać jako cel terapeutyczny.

Struktura i funkcja macierzy zewnątrzkomórkowej

Macierz zewnątrzkomórkowa składa się z – składniki komórkowe w tkankach, które stanowią niezbędne rusztowanie dla składników komórkowych. Struktura macierzy zewnątrzkomórkowej różni się składem między typami tkanek, ale zasadniczo składa się z włókien kolagenowych, proteoglikanów i wieloadhezyjnych białek macierzy wydzielanych przez komórki.

Funkcje macierzy zewnątrzkomórkowej obejmują:

1. Tworzenie podstawowej struktury podporowej dla komórek.
2. Kontrolowanie komunikacji między komórkami.
3. Segregacja tkanek.
4. Regulacja procesów komórkowych, takich jak wzrost , migracja i różnicowanie.

Macierz zewnątrzkomórkową można podzielić na dwie grupy, z których każda ma określoną strukturę. Pierwsze nazywane są matrycami śródmiąższowymi i komórkami otaczającymi, podczas gdy drugie są określane jako macierze okołokomórkowe i są związane z komórkami.

Błona podstawna jest ważnym przykładem macierzy okołokomórkowej znajdującej się między tkanką funkcjonalną a łączną. Struktura zapewnia warstwę kotwiczącą, która utrzymuje razem funkcjonalne komórki tkanki. Komórki osadzone w macierzy zewnątrzkomórkowej oddziałują poprzez receptory powierzchniowe i integrują sygnały z macierzy, które są związane z ich funkcją.

Ponadto komórki uczestniczą w tworzeniu macierzy zewnątrzkomórkowej poprzez wydzielanie makrocząsteczek macierzy. Oznacza to, że różnice w strukturze macierzy zewnątrzkomórkowej wpływają na biomechaniczne właściwości całej sieci, oprócz sygnałów, które przekształcają odpowiedź komórkową.

Oddziaływania komórka-macierz zewnątrzkomórkowa

Komórka- Adhezja macierzy zewnątrzkomórkowej jest ustalana poprzez oddziaływanie cząsteczek adhezyjnych komórek wiążących się z powierzchnią komórkową macierzy zewnątrzkomórkowej. Integryny to heterodimeryczne cząsteczki, które wytwarzają połączenia między powierzchnią komórki a macierzą zewnątrzkomórkową.

Integriny mają słabe interakcje z ligandami, co oznacza, że wymagane są wielokrotne adhezje do miejsc wiązania białek macierzy zewnątrzkomórkowej. Ta słaba siła oddziaływania jest szczególnie korzystna dla migrujących komórek.

Zrosty macierzy zewnątrzkomórkowej komórkowej powstają na dwóch typach połączeń zależnych od integryn: zrostach ogniskowych i hemidesmosomach. Ogniskowe zrosty zachodzą w miejscu przyczepu cytoszkieletu komórkowego i glikoproteiny fibronektyny macierzy zewnątrzkomórkowej.

Ten typ przyczepu zakotwicza komórkę i ułatwia przekazywanie sygnałów przez błonę plazmatyczną. Hemidesmosomy łączą włókna pośrednie z blaszkami podstawnymi komórek nabłonka, zapewniając w ten sposób sztywną strukturę tkance nabłonkowej.

Macierz zewnątrzkomórkowa i naprawa tkanki

Mechanizm naprawy uszkodzonej tkanki zależy od macierz pozakomórkowa. Regulacja typów komórek w macierzy zewnątrzkomórkowej pozwala na mobilizację w obszarach wymagających odbudowy tkanki.

Białka macierzy zewnątrzkomórkowej, fibryna, fibronektyna i kolagen zapewniają strukturalną integralność podczas naprawy, a interakcje fibryna-fibronektyna działają jak podstawa adhezji i migracji komórek. Świeżo zdeponowana macierz zewnątrzkomórkowa może zostać przemodelowana do postaci normalnej tkanki poprzez sieciowanie włókienek kolagenowych.

Oddziaływania między komórką a macierzą zewnątrzkomórkową wpływają również na poziom ostrego zapalenia, ponownej epitelializacji i skurcz, gdy tkanka jest uszkodzona. Czynniki te sprzyjają szybkiemu zamykaniu się rany, co oznacza, że ważne reakcje biologiczne dla zminimalizowania ryzyka infekcji zależą od macierzy zewnątrzkomórkowej.

Możliwość lokalnego kontrolowania interakcji komórka-macierz zewnątrzkomórkowa jest również atrakcyjnym celem terapeutycznym. Białka matricellularne znajdujące się w macierzy zewnątrzkomórkowej są przykładem żywego celu. Dostarczają sygnałów, które wyzwalają określone działania komórek w ranie i są wyrażane z dużą częstotliwością podczas rozwoju, ale nie występują w normalnej dorosłej tkance. Kontrolowana ekspresja białek matricellularnych podczas gojenia ran może zatem powodować miejscowe celowanie.

Dodatkowe informacje

• Cała zawartość komórki
• Struktura i funkcja jądra komórkowego
• Co to są organelle?
• Rzęski i wici u eukariontów
• Mitoza a mejoza

Cytaty