Ekstracellulær matrise

Under ekstracellulær matrise (EZM) alle endogene stoffer er oppsummert som er utenfor cellene i det intercellulære rommet. EZM er av stor betydning for styrke og form på vev og som en bærer for blod og lymfekar, så vel som for nervefibre. Det intercellulære rommet er en sammensatt samling av de mest varierte makromolekyler som enten hører til det flytende eller gel-lignende basiske stoffet eller fibrene.

Hva er den ekstracellulære matrisen?

Alle endogene stoffer som er utenfor cellene i det intercellulære rommet er en del av den ekstracellulære matrisen (ECM). EZM heter også Ekstracellulær matrise eller Intercellulært stoff utpekt. I ECM kan substanser skilles fra hverandre som enten tilhører basisstoffet eller kan tilordnes et bredt utvalg av fibre.

Avhengig av oppgaven og vevet, er sammensetningen av ECM veldig forskjellig. Stoffene som utgjør gruppen av fibre inkluderer en rekke kollagen, retikulære og elastiske fibre, som hver utfører forskjellige oppgaver og, avhengig av vevstype, utgjør deres del av ECM i veldig forskjellige sammensetninger. Det amorfe basiske stoffet til ECM fyller alle gjenværende rom som en væske eller som en gel, noe som blir avhengig av strukturen i det intercellulære rommet og fiberinnholdet i ECM. Sammensetningen av basestoffet er også veldig forskjellig avhengig av oppgaven.

En stor del av ECM er dannet av glykosaminoglykaner, langkjedede polysakkarider som, bortsett fra hyaluronsyre, vanligvis er bundet til proteiner i form av proteoglykaner. For eksempel utfører de mange oppgaver i montering, demontering og ombygging av stoffer. I denne sammenheng bør det også nevnes såkalte adhesjonsproteiner, som som en del av ECM, tar kontakt med reseptorer for cellene i komplekse prosesser.

Anatomi og struktur

Den anatomiske strukturen til EZM er veldig heterogen og avhenger av oppgavene som EZM har å utføre i det tilsvarende kroppsregionen. Fiberinnholdet i ECM består hovedsakelig av kollagenproteiner, hvorav 27 er kjent, som hver har ulik proteinsammensetning og også har forskjellig fysiologiske og mekaniske egenskaper.

I hovedsak er kollagener preget av deres rivemotstand. Kollagenfibre med en diameter på 2 til 20 mikrometer består av mange 130 nanometer tykke kollagenfibriller.Også viktige er retikulære fibre, som danner mikroskopiske garn eller gitter for å imøtekomme kapillærer, nervefibre, fettceller og glatte muskelceller. I motsetning til de rivebestandige og ikke-strekkbare kollagenfibrene, har elastiske fibre, som består av proteinelastinet, den unike egenskapen til reversibel strekking.

En stor del av det grunnleggende stoffet består av glykosaminoglykaner - mest i form av proteoglykaner, glykaner bundet til proteiner, der hovedfunksjonen er å skape de nødvendige forbindelsene mellom de enkelte proteiner. For eksempel består bruskstoffet i leddene av glykosaminoglykaner og glykoproteiner. I motsetning til kollagener, er bruskstoffet på leddoverflatene ikke preget av rivemotstand, men heller av høy trykkfasthet. Hyaluronsyren i ECM har en ekstrem høy vannholdekapasitet og gir et avgjørende bidrag til vevets balanse.

Funksjon & oppgaver

Den ekstracellulære matrisen utfører ikke bare fysiske funksjoner med hensyn til strekk- eller trykkstyrke, men griper også inn i metabolske prosesser. Med et bredt utvalg av kollagenfibre påtar EZM hovedansvaret for utformingen av organer, og den holder organene i den tiltenkte posisjonen i kroppen. Via andre kollagener sikrer EZM strekkfastheten til alle sener og leddbånd samt den tredimensjonale styrken til beinene.

I tillegg sikrer det trykk og slitestyrke på overflatebrusk på skjøtene på friksjonene. Men ikke bare strekk-, trykk- og skjærstyrke er blant oppgavene til EZM, det pålegges også å sørge for den nødvendige elastisiteten i vevene, slik at visse organer kan forstørre og redusere størrelsen etter behov uten det irreversibel skade. Et annet viktig aktivitetsområde er aktivering av kroppens egne reparasjonsmekanismer gjennom frigjøring av cytokiner, som påvirker spredning og differensiering av celler.

EZM har derfor en tilførsel av cytokiner som kan aktiveres ved behov - for eksempel for å reparere skader. Signaltransduksjon er også en av oppgavene til den ekstracellulære matrisen. Dette betyr frigjøring av såkalte sekundære messenger-stoffer, der "meldingen" når innsiden av cellen via spesialiserte reseptorer og aktiverer cellen til å oppføre seg på en viss måte eller til å ta opp visse metabolske prosesser. Bestemmelsen av polaritet, dvs. organisering og innretting av cellene i en basal og en apikal ende, er også en del av den ekstracellulære matriks ansvarsområde.

Du finner medisinene dine her

Sykdommer

Den nesten uhåndterbare variasjonen av funksjoner og oppgaver som er pålagt den ekstracellulære matrisen, antyder at sykdomsrelaterte eller sykdomsrelaterte funksjonsfeil kan oppstå med milde til alvorlige effekter.

Som årsak og utgangspunkt for mange kroniske sykdommer gjennom ondartede og livstruende prosesser, tilordnes forstyrrelser grunnleggende regulering, som er organisert av EZM. Mange prosesser i løpet av sykdommen som er relatert til den grunnleggende reguleringen av ECM, som er relatert til frigjøring av cytokiner, er ennå ikke tilstrekkelig forstått. Ofte identifiseres en overbelastning av kjellermembranene i de berørte organene med proteiner som årsaken. For eksempel spiller disse prosessene en viktig rolle i utviklingen og løpet av utvidet kardiomyopati, som manifesterer seg i en symptomatisk forstørrelse av hjertet med en samtidig nedsatt pumpefunksjon.

I tillegg til ervervede funksjonsfeil i ECM, er genetiske funksjonelle avvik fra den ekstracellulære matrisen også kjent, som vanligvis uttrykkes i en feil syntese av visse kollagener. Mangelfull kollagensyntese fører til de velkjente kliniske bildene i de berørte organene, for eksempel den sjeldne glassbeinsykdommen (osteogenesis imperfecta). På grunn av en genetisk anomali leverer EZM mangelfullt kollagen for bendannelse. Som et resultat er beinene ekstremt sprø og det er stort sett deformasjoner av bein og ryggrad og andre symptomer.