Ekstracellulær matrix

Under ekstracellulær matrix (EZM) alle endogene stoffer opsummeres, som er uden for cellerne i det intercellulære rum. EZM er af stor betydning for vævets styrke og form og som en bærer for blod og lymfekar såvel som for nervefibre. Det intercellulære rum er en kompleks samling af de mest varierede makromolekyler, der enten hører til det flydende eller gellignende basiske stof eller fibrene.

Hvad er den ekstracellulære matrix?

Alle endogene stoffer, der er uden for cellerne i det intercellulære rum, er en del af den ekstracellulære matrix (ECM). EZM kaldes også Ekstracellulær matrix eller Intercellulært stof udpeget. Grundlæggende kan i ECM skelnes mellem stoffer, der enten hører til det basale stof eller kan henføres til en lang række fibre.

Afhængig af opgaven og vævet er sammensætningen af ​​ECM meget forskellig. De stoffer, der udgør gruppen af ​​fibre, inkluderer en række collagen-, retikulære og elastiske fibre, som hver udfører forskellige opgaver og, afhængigt af vævstypen, udgør deres del af ECM i meget forskellige sammensætninger. Det amorfe basiske stof i ECM fylder alle resterende rum som en væske eller som en gel, hvilket resulterer afhængigt af strukturen i det intercellulære rum og fiberindholdet i ECM. Sammensætningen af ​​det basale stof er også meget forskellig afhængigt af opgaven.

En stor del af ECM er dannet af glycosaminoglycaner, langkædede polysaccharider, som bortset fra hyaluronsyre normalt er bundet til proteiner i form af proteoglycaner. For eksempel udfører de adskillige opgaver i montering, demontering og ombygning af stoffer. I denne sammenhæng bør der også nævnes såkaldte adhæsionsproteiner, som som en del af ECM skaber kontakt med receptorer for cellerne i komplekse processer.

Anatomi & struktur

Den anatomiske struktur af EZM er meget heterogen og afhænger af de opgaver, som EZM skal udføre i det tilsvarende kropsområde. Fiberindholdet i ECM består hovedsageligt af kollagenproteiner, hvoraf 27 er kendt, som hver adskiller sig i deres proteinsammensætning og også adskiller sig i deres fysiologiske og mekaniske egenskaber.

I hovedsagen er kollagener kendetegnet ved deres rivemodstand. Kollagenfibre med en diameter på 2 til 20 mikrometer består af mange 130 nanometer tykke kollagenfibriller. Også vigtige er de retikulære fibre, der danner mikroskopiske net eller gitter til at rumme kapillærer, nervefibre, fedtceller og glatte muskelceller. I modsætning til de rivebestandige og ikke-strækbare kollagenfibre har elastiske fibre, der består af proteinelastinet, den unikke egenskab ved reversibel strækning.

En stor del af det basale stof består af glycosaminoglycans - for det meste i form af proteoglycaner, glycaner bundet til proteiner, hvis hovedfunktion er at skabe de nødvendige forbindelser mellem de enkelte proteiner. F.eks. Består bruskstoffet i leddene af glycosaminoglycaner og glycoproteiner. I modsætning til collagener er bruskoverfladen på fugefladerne ikke kendetegnet ved rivemodstand, men snarere af høj trykstyrke. Hyaluronsyren indeholdt i ECM har en ekstrem høj vandholdekapacitet og yder et afgørende bidrag til vævets vandbalance.

Funktion & opgaver

Den ekstracellulære matrix udfører ikke kun fysiske funktioner med hensyn til trækstyrke eller trykstyrke, men griber også ind i metaboliske processer. Med en lang række kollagenfibre påtager EZM hovedansvaret for organernes formning, og den holder organerne i den tilsigtede position i kroppen. Via andre kollagener sikrer EZM trækstyrken for alle sener og ledbånd samt den tredimensionelle styrke af knoglerne.

Derudover sikrer det tryk og slidstyrke af overfladebrusk på friktionsoverfladerne på samlingerne. Men ikke kun træk-, tryk- og forskydningsstyrke er blandt EZM's opgaver, det påhviler det også at sikre den nødvendige elasticitet i vævene, så visse organer kan forstørre og reducere deres størrelse efter behov uden det irreversibel skade. Et andet vigtigt aktivitetsområde er aktivering af kroppens egne reparationsmekanismer gennem frigivelse af cytokiner, der påvirker spredning og differentiering af celler.

EZM har derfor et udbud af cytokiner, der kan aktiveres efter behov - for eksempel til reparation af kvæstelser. Signaltransduktion er også en af ​​opgaverne i den ekstracellulære matrix. Dette betyder frigivelse af såkaldte sekundære messenger-stoffer, hvis ”meddelelse” når indersiden af ​​cellen via specialiserede receptorer og aktiverer cellen til at opføre sig på en bestemt måde eller til at indtage visse metaboliske processer. Bestemmelsen af ​​polariteten, dvs. organisering og tilpasning af cellerne til en basal og en apikal ende, er også en del af den ekstracellulære matrix's ansvarsområde.

Du kan finde din medicin her

sygdomme

Den næsten uhåndterbare variation af funktioner og opgaver, der er pålagt den ekstracellulære matrix, antyder, at sygdomsrelaterede eller sygdomsrelaterede funktionsfejl kan forekomme med milde til alvorlige effekter.

Som årsag og udgangspunkt for mange kroniske sygdomme gennem ondartede og livstruende processer tildeles forstyrrelser den grundlæggende regulering, der er organiseret af EZM. Mange processer i sygdomsforløbet, der er relateret til den grundlæggende regulering af ECM, som er relateret til frigivelse af cytokiner, er endnu ikke tilstrækkeligt forstået. Ofte identificeres en overbelastning af kældermembranerne i de berørte organer med proteiner som årsagen. For eksempel spiller disse processer en vigtig rolle i udviklingen og forløbet af udvidet kardiomyopati, som manifesterer sig i en symptomatisk forstørrelse af hjertet med en samtidig nedsat pumpefunktion.

Ud over erhvervede funktionsfejl i ECM er genetiske funktionelle afvigelser af den ekstracellulære matrix også kendt, som normalt udtrykkes i en forkert syntese af visse collagener. Den mangelfulde kollagensyntese fører til de velkendte kliniske billeder i de berørte organer, såsom den sjældne glasknogesygdom (osteogenese imperfecta). På grund af en genetisk anomali leverer EZM defekt kollagen til knogledannelse. Som et resultat er knoglerne ekstremt sprøde, og der er for det meste deformationer af knogler og rygsøjle og andre symptomer.