Āršūnu matrica

Zem ārpusšūnu matrica (EZM) tiek apkopotas visas endogēnās vielas, kas atrodas ārpus šūnām starpšūnu telpā. EZM ir liela nozīme audu stiprumam un formai, kā arī asins un limfas, kā arī nervu šķiedru nesējam. Starpšūnu telpa ir sarežģīta dažādu makromolekulu kolekcija, kas pieder vai nu šķidrumam vai želejveidīgai pamatvielai, vai šķiedrām.

Kas ir ārpusšūnu matrica?

Visas endogēnās vielas, kas atrodas ārpus šūnām starpšūnu telpā, ir ārpusšūnu matricas (ECM) daļa. Tiek saukts arī EZM Āršūnu matrica vai Starpšūnu viela izraudzīts. Pamatā ECM var atšķirt vielas, kuras vai nu pieder pamatvielai, vai arī var tikt piešķirtas visdažādākajām šķiedrām.

ECM sastāvs ir ļoti atšķirīgs atkarībā no uzdevuma un audiem. Vielas, kas veido šķiedru grupu, ietver dažādas kolagēna, retikulārās un elastīgās šķiedras, no kurām katra pilda dažādus uzdevumus un atkarībā no audu veida veido savu ECM daļu ļoti dažādos sastāvos. ECM amorfā pamatviela šķidruma vai želejas veidā aizpilda visas atlikušās vietas, kas rodas atkarībā no starpšūnu telpas struktūras un ECM šķiedru satura. Pamatvielas sastāvs arī ir ļoti atšķirīgs atkarībā no uzdevuma.

Liela daļa ECM veidojas no glikozaminoglikāniem - garu ķēžu polisaharīdiem, kuri, izņemot hialuronskābi, parasti ir saistīti ar olbaltumvielām proteoglikānu veidā. Piemēram, viņi veic daudzus uzdevumus audumu montāžā, demontāžā un pārveidošanā. Šajā sakarā jāpiemin arī tā saucamie adhēzijas proteīni, kas kā daļa no ECM sarežģītos procesos veido kontaktu ar šūnu receptoriem.

Anatomija un struktūra

EZM anatomiskā struktūra ir ļoti neviendabīga un atkarīga no uzdevumiem, kas EZM jāveic attiecīgajā ķermeņa reģionā. ECM šķiedrvielu saturs galvenokārt sastāv no kolagēna olbaltumvielām, no kurām 27 ir zināmas, un katra no tām atšķiras pēc olbaltumvielu sastāva un arī fizioloģiskajām un mehāniskajām īpašībām.

Būtībā kolagēnus raksturo izturība pret asarām. Kolagēna šķiedras ar diametru no 2 līdz 20 mikrometriem sastāv no daudzām 130 nanometru biezām kolagēna šķiedrām. Svarīgas ir arī retikulārās šķiedras, kas mikroskopiski veido smalkus tīklus vai režģus, lai izvietotu kapilārus, nervu šķiedras, tauku šūnas un gludās muskulatūras šūnas. Pretstatā asarām izturīgām un neizstiepjamām kolagēna šķiedrām elastīgajām šķiedrām, kas sastāv no olbaltumvielu elastīna, ir unikāla atgriezeniskas stiepšanās īpašība.

Glikozaminoglikāni veido lielu daļu pamatvielas - pārsvarā proteoglikānu, glikānu, kas piesaistīti olbaltumvielām, kuru galvenā funkcija ir radīt vajadzīgos savienojumus starp atsevišķiem proteīniem. Piemēram, locītavu skrimšļu viela sastāv no glikozaminoglikāniem un glikoproteīniem. Pretstatā kolagēniem, locītavu virsmu skrimšļa vielai nav raksturīga izturība pret asarām, bet drīzāk ar augstu spiedes stiprību. ECM esošajai hialuronskābei ir ārkārtīgi augsta ūdens aizturēšanas spēja, un tā dod izšķirošu ieguldījumu audu ūdens bilancē.

Funkcija un uzdevumi

Āršūnu matrica ne tikai veic fiziskas funkcijas attiecībā uz stiepes vai spiedes stiprību, bet arī iejaucas vielmaiņas procesos. Ar plašu kolagēna šķiedru klāstu EZM uzņemas galveno atbildību par orgānu veidošanu, un tā tur orgānus paredzētajā stāvoklī ķermenī. Ar citu kolagēnu palīdzību EZM nodrošina visu cīpslu un saišu stiepes izturību, kā arī kaulu trīsdimensiju izturību.

Turklāt tas nodrošina virsmas skrimšļa spiedienu un nodilumizturību uz locītavu berzes virsmām. Bet ne tikai stiepes, spiedes un bīdes spēks ir vieni no EZM uzdevumiem, tas arī ir atbildīgs par audu nepieciešamās elastības nodrošināšanu, lai atsevišķi orgāni varētu palielināt un samazināt to izmēru pēc nepieciešamības bez tā rodas neatgriezeniski bojājumi. Vēl viena svarīga darbības joma ir paša organisma atjaunošanas mehānismu aktivizēšana, izdalot citokīnus, kas ietekmē šūnu proliferāciju un diferenciāciju.

Tāpēc EZM ir piegādāts citokīni, kurus var aktivizēt, kad tas ir nepieciešams - piemēram, lai labotu ievainojumus. Signāla pārraide ir arī viens no ārpusšūnu matricas uzdevumiem. Tas nozīmē tā saukto sekundāro kurjeru vielu izlaišanu, kuru “vēstījums” caur specializētiem receptoriem nonāk šūnas iekšpusē un aktivizē šūnu, lai tā izturētos noteiktā veidā vai uzņemtu noteiktus vielmaiņas procesus. Polaritātes noteikšana, t.i., šūnu organizēšana un izlīdzināšana bazālajā un apikālajā galā, ir arī ārpusšūnu matricas atbildības joma.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības

Gandrīz nevadāmā funkciju un uzdevumu dažādība, par kuru ārpusšūnu matrica ir atbildīga, liek domāt, ka ar slimību saistīti vai ar slimību saistīti darbības traucējumi var rasties ar vieglu vai smagu iedarbību.

Kā daudzu hronisku slimību cēlonis un sākumpunkts līdz ļaundabīgiem un dzīvībai bīstamiem procesiem, traucējumus piešķir pamatregulā, ko organizē EZM. Daudzi procesi, kas saistīti ar slimības gaitu un ir saistīti ar ECM pamatregulāciju, kas saistīta ar citokīnu izdalīšanos, vēl nav pietiekami izprotami. Bieži vien par cēloni tiek identificēta skarto orgānu pagraba membrānu pārslodze ar olbaltumvielām. Piemēram, šiem procesiem ir svarīga loma paplašinātas kardiomiopātijas attīstībā un norisē, kas izpaužas simptomātiskā sirds palielinājumā ar vienlaicīgu traucētu sūkņa funkciju.

Papildus iegūtajām ECM darbības traucējumiem ir zināmas arī ārpusšūnu matricas ģenētiskās funkcionālās anomālijas, kuras parasti izpaužas kā nepareiza noteiktu kolagēnu sintēze. Bojāta kolagēna sintēze noved pie labi zināmiem klīniskajiem attēliem skartajos orgānos, piemēram, par reto stikla kaulu slimību (osteogenesis imperfecta). Ģenētiskās anomālijas dēļ EZM piegādā bojātu kolagēnu kaulu veidošanai. Tā rezultātā kauli ir ārkārtīgi trausli, un pārsvarā ir kaulu un mugurkaula deformācijas un citi simptomi.