Redagavo daktaras Giovanni Chetta
ECM paprastai apibūdinamas kaip sudarytas iš kelių didelių biomolekulių klasių:
- Struktūriniai baltymai (kolagenas ir elastinas)
- Specializuoti baltymai (fibrilinas, fibronektinas, lamininas ir kt.)
- Proteoglikanai (agrekanai, sindekanai) ir glusaminoglikanai (hialuronai, chondroitino sulfatai, heparano sulfatai ir kt.)
Struktūriniai baltymai
Kolagenai yra labiausiai atstovaujama gyvūnų karalystės glikoproteinų šeima. Jie yra labiausiai paplitę baltymai ekstraląstelinėje matricoje (bet ne patys svarbiausi) ir yra pagrindinės tinkamo jungiamojo audinio sudedamosios dalys (kremzlės, kaulai, fascijos, sausgyslės, raiščiai).
Yra mažiausiai 16 skirtingų kolageno tipų, iš kurių I, II ir III tipai yra labiausiai būdingi tipiškų fibrilių lygiui (IV tipas sudaro retikulą, kuris yra pagrindinis bazinių sluoksnių komponentas).
Kolagenus dažniausiai sintetina fibroblastai, tačiau epitelio ląstelės taip pat sugeba juos sintetinti.
Kolageno pluoštai nuolat sąveikauja su didžiuliu kiekiu kitų tarpląstelinės matricos molekulių, sudarančių biologinį tęstinumą, būtiną ląstelės gyvybei. Susiję fibrozėse esantys kolagenai vaidina svarbų vaidmenį formuojant ir palaikant struktūras, galinčias atlaikyti įtempimo jėgas, yra beveik neelastingas (gliukozamellingkanai atlieka atsparumo gniuždymui veiksmą). Tam tikru būdu kolagenas gaminamas ir iš naujo metabolizuojamas atsižvelgiant į mechaninę apkrovą ir jo viskoelastines savybes, kaip matysime pastraipoje „Viskoelastingumas fascija “, daro didelę įtaką žmogaus laikysenai. Kaip dar vienas kolageno gebėjimo kisti priklausomai nuo aplinkos poveikio įrodymas, darant prielaidą, kad pvz. įvairaus standumo, elastingumo ir atsparumo laipsnio, yra kolagenų, apibrėžtų terminu FACIT (Fibril Associated Collagen with Interrupt Triple helices), galinčių funkcionuoti kaip proteoglikanai (aprašyta skyriuje „Gliukozaminoglikanai ir proteoglikanai“).
Kolageno pluoštai, padengti PG / GAG (proteoglikanai / gliukozaminoglikanai), pasižymi biosensorių ir biolaidininkų savybėmis: santykiniai elektros krūviai padidina gebėjimą surišti vandenį ir keistis jonais, taigi ir didesnę elektros talpą.
Mes žinome, kad bet kokia mechaninė jėga, galinti sukelti struktūrinę deformaciją, įtempia tarpmolekulinius ryšius, sukeldama nedidelį elektros srautą, t. pjezoelektrinė srovė (Athenstaedt, 1969). Tokiais atvejais kolageno pluoštai paskirsto teigiamus krūvius ant išgaubto paviršiaus, o neigiamus-įgaubtą, taip virsdami puslaidininkiais (jie leidžia elektronams tekėti vienpusiu paviršiumi). Kadangi pjezoelektrinė energija (taip pat ir termo įtempių sukelta piroelektrinė energija) cirkuliuojantys jonai neutralizuojami per labai trumpą laiką (apie 10-7-10-9 sekundes), PG / GAG išdėstymas ant signalo yra lemiamas signalo sklidimui, fibrilių paviršius, pavyzdžiui, veikiantis kaip elektrinio impulso kartotuvas. Visų pirma, išilginis periodiškumas yra maždaug. 64 nm (kuris po optiniu mikroskopu atrodo kaip sruoga) leidžia impulsų sklidimo greitį, lygų maždaug 64 m / s (atitinka greitų nervinių skaidulų laidumo greitį) - Rengling, 2001. Stiprus dipolinis kolageno skaidulų momentas ir jų rezonansinis pajėgumas (būdingas visoms peptidinėms struktūroms), taip pat maža MEC dielektrinė konstanta palengvina elektromagnetinių signalų perdavimą. Todėl trimatis ir visur esantis kolageno tinklas taip pat turi ypatingą bioelektrinių signalų perdavimo ypatybę. trys erdvės matmenys, pagrįsti santykiniu kolageno skaidulų ir ląstelių išdėstymu, aferencine kryptimi (nuo ECM iki ląstelių) arba, atvirkščiai, eferentinės.
Visa tai atspindi realaus laiko MEC ląstelių ryšio sistemą ir tokie elektromagnetiniai biologiniai signalai gali sukelti svarbių biocheminių pokyčių, pavyzdžiui, kauluose osteoklastai negali „suvirškinti“ pjezoelektrinio krūvio kaulo (Oschman, 2000).
Galiausiai reikia pabrėžti, kad ląstelė, nenuostabu, nuolat ir su didelėmis energijos sąnaudomis (maždaug 70%) gamina medžiagą, kuri būtinai turi būti pašalinta, dažniausiai tik išsaugant protokolageną (biologinį kolageno pirmtaką). pūslelės (Albergati, 2004).
Daugumai stuburinių audinių reikia tuo pačiu metu būti dviejų gyvybiškai svarbių savybių: stiprumo ir elastingumo. Tikras elastinių pluoštų tinklas, esantis šių audinių ECM viduje, po stiprių traukų leidžia grįžti į pradines sąlygas. Elastiniai pluoštai gali padidinti organo ar jo dalies ištempimą bent penkis kartus. Ilgi, neelastingi kolageno pluoštai yra įsiterpę tarp elastingų pluoštų, o tiksli užduotis yra apriboti "pernelyg didelę deformaciją dėl audinių traukos."elastino yra pagrindinis elastinių pluoštų komponentas. Tai labai hidrofobinis baltymas, kurio ilgis yra apie 750 aminorūgščių, nes kolagenas turi daug prolino ir glicino, tačiau, skirtingai nei kolagenas, nėra glikuotas ir jame yra daug hidroksiprolino liekanų, o ne hidroksilizino. Elastinas atrodo kaip tikras biocheminis netaisyklingos trimatės formos tinklas, sudarytas iš skaidulų ir lamelių, kurios prasiskverbia į visų jungiamųjų audinių ECM. Ypač gausu jo yra kraujagyslėse, turinčiose elastingų savybių (tai yra daugiau ECM baltymų) yra arterijose ir sudaro daugiau kaip 50% viso aortos sauso svorio), raiščiuose, plaučiuose ir odoje. Dermoje, priešingai nei atsitinka su kolagenu, elastino tankis ir tūris laikui bėgant didėja, tačiau senasis elastinas paprastai atrodo patinęs, beveik patinęs, dažnai atrodo suskaidytas ir sumažėja komponentas. (Pasquali Rochetti ir kt., 2004). Lygiųjų raumenų ląstelės ir fibroblastai yra pagrindiniai jo pirmtako, tropoelastino, išsiskiriančio tarpląstelinėse erdvėse, gamintojai.
Kiti straipsniai tema „Kolagenas ir elastinas, kolageno skaidulos tarpląstelinėje matricoje“
- Ekstraląstelinė matrica
- Fibronektinas, gliukozaminoglikanai ir proteoglikanai
- Ekstraląstelinės matricos svarba ląstelių pusiausvyroje
- Ekstraląstelinės matricos pokyčiai ir patologijos
- Jungiamasis audinys ir tarpląstelinė matrica
- Gili fascija - jungiamasis audinys
- Fascialiniai mechanoreceptoriai ir miofibroblastai
- Giliųjų fascijų biomechanika
- Laikysena ir dinamiška pusiausvyra
- Įtampa ir sraigtiniai judesiai
- Apatinės galūnės ir kūno judėjimas
- Kėdės atrama ir stomatognatinis aparatas
- Klinikiniai atvejai, laikysenos pakitimai
- Klinikiniai atvejai, laikysena
- Laikysenos vertinimas - klinikinis atvejis
- Bibliografija - nuo tarpląstelinės matricos iki laikysenos. Ar jungiamoji sistema yra tikroji mūsų „Deus ex machina“?
