Ang Extracellular matrix (ECM) ay tumutukoy sa lahat ng mga endogenous na sangkap na matatagpuan sa labas ng mga cell sa intercellular space. Ang ECM ay lubos na mahalaga para sa lakas at paghuhulma ng mga tisyu at bilang isang carrier para sa dugo at lymphatic sasakyang-dagat at nerve fibers. Ang intercellular space ay kumakatawan sa isang kumplikadong koleksyon ng isang iba't ibang mga macromolecules na kabilang sa alinman sa likido o tulad ng gel na lupa na sangkap o sa mga hibla.
Ano ang extracellular matrix?
Ang lahat ng mga endogenous na sangkap na matatagpuan sa labas ng mga cell sa intercellular space ay bahagi ng extracellular matrix (ECM). Ang ECM ay tinukoy din bilang extracellular matrix o intercellular na sangkap. Karaniwan, ang mga sangkap ay maaaring makilala sa ECM, na maaaring kabilang sa pangunahing sangkap o maiugnay sa iba't ibang mga hibla. Depende sa gawain at tisyu, ang komposisyon ng ECM ay magkakaiba-iba. Ang mga sangkap na bumubuo sa pangkat ng mga hibla ay nagsasama ng iba't ibang mga collagenous, reticular at nababanat na mga hibla, na ang bawat isa ay natutupad ang iba't ibang mga gawain at binubuo ang bahagi nito ng ECM sa isang ibang-iba na komposisyon depende sa uri ng tisyu. Ang walang hugis na sangkap ng lupa ng ECM ay pinupunan ang lahat ng mga natitirang puwang bilang isang likido o bilang isang gel, depende sa istraktura ng intercellular space at ang bahagi ng hibla ng ECM. Ang komposisyon ng sangkap ng lupa ay lubos ding naiiba depende sa mga gawain. Ang isang malaking bahagi ng DCM ay nabuo mula sa glycosaminoglycans, long-chain polysaccharides na karamihan ay nakasalalay sa proteins sa anyo ng mga proteoglycans, maliban sa hyaluronic acid. Halimbawa, nagsasagawa sila ng maraming mga gawain sa pagbuo, pagkasira at pag-aayos ng mga tisyu. Sa kontekstong ito, ang tinatawag na adhesion proteins dapat ding banggitin, kung saan, bilang bahagi ng EZM, makipag-ugnay sa mga receptor ng mga cell sa mga kumplikadong proseso.
Anatomy at istraktura
Ang anatomical na istraktura ng ECM ay napaka magkakaiba at nakasalalay sa mga gawain na dapat gampanan ng ECM sa kaukulang rehiyon ng katawan. Ang mahibla na bahagi ng ECM ay pangunahin na binubuo ng collagenous proteins, kung saan 27 ang kilala, bawat isa ay magkakaiba sa komposisyon ng protina nito at nag-iiba rin sa mga katangian ng physiological at mekanikal. Mahalaga, ang mga collagens ay nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang makunat lakas. Collagen ang mga hibla na may diameter na 2 hanggang 20 micrometers ay binubuo ng marami, 130 nanometer makapal, collagen fibril. Mahalaga rin ang reticular fibers, na bumubuo ng mga microscopic net o grids upang mapaunlakan ang mga capillary, nerve fibers, fat cells at makinis na mga cell ng kalamnan. Hindi katulad collagen mga hibla, na kung saan ay lumalaban sa pansiwang at hindi maaaring inunat, nababanat na mga hibla, na gawa sa protina elastin, ay may natatanging pag-aari kahabaan. Ang isang malaking bahagi ng pangunahing sangkap ay nabuo ng glycosaminoglycans - karamihan sa anyo ng mga proteoglycans, glycans na nakasalalay sa mga protina, na ang pangunahing pagpapaandar ay ang paglikha ng mga kinakailangang koneksyon sa pagitan ng mga indibidwal na protina. Halimbawa, ang kartilago sangkap ng joints binubuo ng glycosaminoglycans at glycoproteins. Sa kaibahan sa mga collagens, ang kartilago sangkap ng magkasanib na ibabaw ay hindi nailalarawan sa pamamagitan ng makunat lakas, ngunit sa pamamagitan ng mataas na lakas ng compressive. Ang hyaluronic acid nilalaman sa ECM ay may isang lubos na mataas tubig-gagampanan ang kakayahan at nagbibigay ng tiyak sa tubig balanse ng mga tisyu.
Pag-andar at mga gawain
Ang extracellular matrix ay hindi lamang gumaganap ng mga pisikal na pag-andar sa mga tuntunin ng makunat o nakakapang-compress na lakas, ngunit nakikialam din sa mga proseso ng metabolic. Sa pamamagitan ng iba't ibang mga collagenous fibre, ang ECM ay tumatagal ng pangunahing responsibilidad para sa paghubog ng mga organo, at hinahawakan nito ang mga organo sa kanilang inilaan na posisyon sa katawan. Sa pamamagitan ng iba pang mga collagens, nagbibigay ang ECM ng lakas na lakas sa lahat tendons at ligament at lakas ng tatlong-dimensional na buto. Nagbibigay din ito ng compressive at paglaban ng suot ng mga ibabaw na kartilago sa mga alitan na ibabaw ng joints. Gayunpaman, ang lakas na makunat, masiksik at maggupit ay hindi lamang ang mga gawain ng ECM; responsable din ito sa pagtiyak sa kinakailangang pagkalastiko sa mga tisyu upang ang ilang mga organo ay maaaring tumaas at mabawasan ang kanilang paligid kung kinakailangan nang hindi maibabalik ang pinsala. Ang isa pang mahalagang gawain ay ang pagsasaaktibo ng sariling mga mekanismo ng pag-aayos ng katawan sa pamamagitan ng paglabas ng mga cytokine, na may impluwensya sa paglaganap at pagkita ng pagkakaiba-iba ng mga cell. Samakatuwid, ang ECM ay nagpapanatili ng isang stock ng mga cytokine na maaaring buhayin kung kinakailangan - halimbawa, upang ayusin mga pinsala. Ang signal transduction ay isa rin sa mga gawain ng extracellular matrix. Ito ay tumutukoy sa pagpapalabas ng tinatawag na pangalawang sangkap ng messenger, na ang "mensahe" ay umabot sa interior ng cell sa pamamagitan ng mga dalubhasang receptor at pinapagana ang cell upang kumilos sa isang tiyak na paraan o upang simulan ang ilang mga proseso ng metabolic. Gayundin, ang pagpapasiya ng polarity, ibig sabihin, ang samahan at oryentasyon ng mga cell sa isang basal at isang apikal na wakas, ay kabilang sa saklaw ng extracellular matrix.
Karamdaman
Ang halos hindi mabilang na pagkakaiba-iba ng mga pag-andar at gawain na nanunungkulan sa extracellular matrix ay iminungkahi na ang mga sakit na sanhi o sakit na sapilitan na sakit ay maaaring mangyari na may banayad hanggang sa matinding epekto. Bilang sanhi at panimulang punto ng maraming mga malalang sakit hanggang sa malignant at nagbabanta sa buhay na mga proseso, ang mga kaguluhan ng pangunahing regulasyon ay itinalaga, na isinaayos ng ECM. Maraming mga proseso ng paglala ng sakit, na nauugnay sa pangunahing regulasyon ng ECM sa pamamagitan ng paglabas ng mga cytokine, ay hindi pa nauunawaan nang sapat. Sa maraming mga kaso, ang isang labis na karga ng mga basement membrane ng mga apektadong organo na may mga protina ay nakilala bilang sanhi ng salik. Halimbawa, ang mga prosesong ito ay may mahalagang papel sa pagpapaunlad at pag-unlad ng dilat cardiomyopathy, na ipinakita ng nagpapakilala na nagpapalaki ng puso na may kasabay na kapansanan sa paggana ng bomba. Bilang karagdagan sa nakuha na mga disfunction ng ECM, ang mga genetically tinutukoy na mga anomalya sa pagganap ng extracellular matrix ay kilala rin, na kadalasang nagpapakita ng kanilang sarili sa isang depektibong pagbubuo ng ilang mga collagens. Ang may sira collagen ang pagbubuo ay humahantong sa kani-kanilang kilalang mga pattern ng sakit sa mga apektadong organo, tulad ng sa bihirang malutong sakit sa buto (osteogenesis imperfecta). Dahil sa isang anomalya sa genetiko, osteogenesis imperfecta nagbibigay ng sira na collagen para sa pagbuo ng buto. Bilang isang resulta, ang buto ay labis na malutong at deformities ng buto at gulugod at iba pang mga sintomas na karaniwang nangyayari.
