Rakuväline maatriks

All rakuväline maatriks (EZM) võetakse kokku kõik endogeensed ained, mis asuvad rakkudevahelises ruumis väljaspool rakke. EZMil on suur tähtsus kudede tugevuse ja kuju jaoks ning vere- ja lümfisoonte, aga ka närvikiudude kandjaks. Rakkudevaheline ruum on kompleks kõige mitmekesisematest makromolekulidest, mis kuuluvad kas vedela või geelilaadse põhiaine või kiudude hulka.

Mis on rakuväline maatriks?

Kõik endogeensed ained, mis asuvad väljaspool rakke rakkudevahelises ruumis, on osa rakuvälisest maatriksist (ECM). EZM-i nimetatakse ka Rakuväline maatriks või Rakkudevaheline aine määratud. Põhimõtteliselt saab ECM-is eristada aineid, mis kas kuuluvad põhiainesse või neid saab omistada väga erinevatele kiududele.

Sõltuvalt ülesandest ja koest on ECM-i koostis väga erinev. Kiudude rühma kuuluvate ainete hulka kuuluvad mitmesugused kollageeni-, retikulaarsed ja elastsed kiud, millest igaüks täidab erinevaid ülesandeid ja olenevalt koe tüübist moodustab oma osa ECM-ist väga erinevates koostistes. ECM-i amorfne põhiaine täidab kõik ülejäänud ruumid vedeliku või geelina, mille tulemuseks on rakkudevahelise ruumi struktuur ja ECM-i kiusisaldus. Põhiaine koostis on ka ülesandest sõltuvalt väga erinev.

Suur osa ECM-st moodustatakse glükosaminoglükaanidest, pika ahelaga polüsahhariididest, mis peale hüaluroonhappe on tavaliselt seotud valkudega proteoglükaanide kujul. Näiteks täidavad nad kangaste kokkupanekul, demonteerimisel ja ümberehitamisel arvukalt ülesandeid. Sellega seoses tuleks mainida ka nn adhesioonvalke, mis osutavad ECM-i kaudu keerukates protsessides kontakti rakkude retseptoritega.

Anatoomia ja struktuur

EZMi anatoomiline struktuur on väga heterogeenne ja sõltub ülesannetest, mida EZM peab vastavas kehapiirkonnas täitma. ECM-i kiudainesisaldus koosneb peamiselt kollageenvalkudest, millest on teada 27, mis erinevad valgu koostise ja füsioloogiliste ning mehaaniliste omaduste poolest.

Põhimõtteliselt iseloomustab kollageene nende vastupidavus rebenemisele. Kollageenikiud läbimõõduga 2 kuni 20 mikromeetrit koosnevad paljudest 130 nanomeetri paksustest kollageenikiududest.Samuti on olulised retikulaarsed kiud, mis moodustavad mikroskoopilised võrgud või võred kapillaaride, närvikiudude, rasvarakkude ja silelihasrakkude mahutamiseks. Vastupidiselt rebenemiskindlatele ja mittevenitavatele kollageenikiududele on elastsetel kiududel, mis koosnevad valguelastiinist, unikaalne omadus pöörduva venitamisega.

Suure osa põhiainest moodustavad glükosaminoglükaanid - enamasti proteoglükaanide kujul, valkudega seotud glükaanid, mille peamine ülesanne on luua üksikute valkude vahel vajalikud ühendused. Näiteks koosneb liigeste kõhreaine glükosaminoglükaanidest ja glükoproteiinidest. Vastupidiselt kollageenidele ei iseloomusta liigesepindade kõhrematerjali mitte rebenemiskindlus, vaid see on kõrge survetugevusega. ECM-is sisalduval hüaluroonhappel on äärmiselt suur vee pidamisvõime ja see annab otsustava panuse kudede veebilanssi.

Funktsioon ja ülesanded

Rakuväline maatriks ei täida mitte ainult füüsilisi funktsioone tõmbe- või survetugevuse osas, vaid sekkub ka metaboolsetesse protsessidesse. Laia mitmesuguste kollageenikiudude korral võtab EZM peamise vastutuse elundite kujundamise eest ja hoiab elundeid kehas ettenähtud asendis. Teiste kollageenide kaudu tagab EZM kõigi kõõluste ja sidemete tõmbetugevuse ning luude kolmemõõtmelise tugevuse.

Lisaks tagab see pinna kõhre rõhu ja kulumiskindluse liigeste hõõrdepindadel. EZM-i ülesannete hulka kuulub lisaks tõmbe-, surve- ja nihketugevusele ka kohustus tagada kudedes vajalik elastsus, et teatud elundid saaksid ilma selleta vajaduse korral oma suurust laiendada ja vähendada. pöördumatud kahjustused. Teine oluline tegevusala on keha enda parandusmehhanismide aktiveerimine tsütokiinide vabastamise kaudu, mis mõjutavad rakkude paljunemist ja diferentseerumist.

Seetõttu on EZM-is tsütokiinide pakk, mida saab vajadusel aktiveerida - näiteks vigastuste parandamiseks. Signaali ülekanne on ka rakuvälise maatriksi üks ülesandeid. See tähendab niinimetatud sekundaarsete messenger-ainete vabastamist, mille “sõnum” jõuab spetsiaalsete retseptorite kaudu raku sisemusse ja aktiveerib raku teatud viisil käitumiseks või teatud metaboolsete protsesside alustamiseks. Polaarsuse määramine, st rakkude korraldus ja joondamine basaal- ja apikaalseks otstarbeks, on samuti osa rakuvälise maatriksi vastutusalast.

Ravimid leiate siit

Haigused

Rakuvälise maatriksiga seotud peaaegu käsitamatu funktsioonide ja ülesannete mitmekesisus viitab juba sellele, et haigusest või haigusest tulenevad talitlushäired võivad esineda kergete või raskete tagajärgedega.

Kuna paljude krooniliste haiguste põhjus ja lähtepunkt kuni pahaloomuliste ja eluohtlike protsessideni on häired määratud põhiregulatsioonile, mida korraldab EZM. Paljusid haiguse käigus kulgevaid protsesse, mis on seotud ECM-i põhiregulatsiooniga, mis on seotud tsütokiinide vabanemisega, ei ole veel piisavalt mõistetud. Sageli tuvastatakse põhjusena mõjutatud elundite keldrimembraanide ülekoormus valkudega. Näiteks mängivad need protsessid olulist rolli laienenud kardiomüopaatia kujunemisel ja kulgemisel, mis väljendub südame sümptomaatilises laienemises samaaegse pumbafunktsiooni halvenemisega.

Lisaks omandatud ECM talitlushäiretele on teada ka rakuvälise maatriksi geneetilised funktsionaalsed kõrvalekalded, mis väljenduvad tavaliselt teatud kollageenide vales sünteesis. Defektne kollageeni süntees põhjustab mõjutatud elundites tuntud kliinilisi pilte, näiteks harvaesinevat klaasist luuhaigust (osteogenesis imperfecta). Geneetilise anomaalia tõttu tarnib EZM luude moodustamiseks defektse kollageeni. Selle tagajärjel on luud äärmiselt rabedad ning enamasti esinevad luude ja selgroo deformatsioonid ning muud sümptomid.