Rakuväline maatriks

All rakuväline maatriks (EZM) võetakse kokku kõik endogeensed ained, mis asuvad rakkudevahelises ruumis väljaspool rakke. EZM-il on suur tähtsus kudede tugevuse ja kuju jaoks ning vere- ja lümfisoonte, samuti 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 saab määrata kõige erinevamatele kiududele.

ECM-i koostis on ülesandest ja koest sõltuvalt väga erinev. Kiudude rühma kuuluvate ainete hulka kuuluvad mitmesugused kollageeni-, retikulaarsed ja elastsed kiud, millest igaüks täidab erinevaid ülesandeid ja moodustab sõltuvalt koe tüübist oma osa ECM-ist väga erinevates koostistes. ECM-i amorfne põhiaine täidab vedeliku või geelina kõik ülejäänud tühikud, mis tulenevad rakkudevahelise ruumi struktuurist ja ECM-i kiusisaldusest. 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 niinimetatud adhesioonivalke, 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. Kollageenkiud läbimõõduga 2 kuni 20 mikromeetrit koosnevad paljudest 130 nanomeetri paksustest kollageenibrist. 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, ainulaadne omadus pöörduva venituse saamiseks.

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 veeimavus ja see aitab otsustavalt kaasa koe veetasakaalu saavutamisele.

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 vajaduseta laieneda ja vähendada nende suurust. tekivad pöördumatud kahjustused. Teine oluline ülesanne on keha enda remondimehhanismide aktiveerimine tsütokiinide vabastamisega, mis mõjutavad rakkude paljunemist ja diferentseerumist.

Seetõttu hoiab EZM tsütokiine, 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 apikaalses otsas, on samuti osa rakuvälise maatriksi vastutusalast.

Ravimid leiate siit

Haigused

Rakuvälise maatriksi peaaegu käsitsematu funktsioonide ja ülesannete mitmekesisus viitab sellele, et haigusest või haigusest tulenevad talitlushäired võivad esineda kerge kuni raske mõjuga.

Kuna paljude krooniliste haiguste põhjus ja lähtepunkt kuni pahaloomuliste ja eluohtlike protsessideni on häired määratud põhiregulatsioonile, mida korraldab EZM. Paljusid haiguse kulgu käsitlevaid 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 elundite vastavaid 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.