Взаимодействие межклеточного вещества (внеклеточного матрикса, ВКМ) с клеткой

Репарация тканей и регенерация зависят не только от активности растворимых факторов, но и от взаимодействия между клетками и компонентами внеклеточного матрикса (ВКМ). Внеклеточный матрикс (ВКМ) регулирует рост, пролиферацию, перемещение и дифференцировку клеток, находящихся в нем.

Внеклеточный матрикс (межклеточного вещества, ВКМ) постоянно ремоделируется, и его синтез и деградация сопровождают морфогенез, заживление раны, хронические фиброзные процессы, инвазии и метастазирование опухоли. Внеклеточный матрикс (ВКМ) секвестрирует воду, обеспечивая тургор мягких тканей, и минералы, способствуя жесткости костей, но роль внеклеточного матрикса (ВКМ) гораздо значительнее, чем просто заполнение пространства вокруг клеток для поддержания структуры ткани. К многочисленным функциям внеклеточного матрикса (ВКМ) относятся:

- механическая поддержка для прикрепления и миграции клеток, а также поддержания клеточной полярности;

- контроль клеточного роста. Компоненты внеклеточного матрикса (ВКМ) могут регулировать пролиферацию клетки, сигнализируя через клеточные рецепторы семейства интегринов;

- содействие клеточной дифференцировке. Определенный тип белков внеклеточного матрикса (ВКМ) может влиять на степень клеточной дифференцировки в ткани, действуя в основном через интегрины клеточной поверхности;

- выполнение роли каркаса при восстановлении ткани. Для поддержания нормальной структуры ткани необходимы базальная мембрана или стромальный каркас. Целостность базальной мембраны или стромы паренхиматозных клеток важна для правильной регенерации тканей. Стоит особо отметить, что, хотя постоянно делящиеся и покоящиеся клетки способны к регенерации, восстановление нормальной структуры ткани возможно только при неповрежденном внеклеточного матриксе (ВКМ).
Разрушение структуры ткани приводит к отложению коллагена и образованию рубца;

- создание микроокружения ткани. Базальная мембрана служит границей между эпителием и подлежащей соединительной тканью, а также является частью аппарата фильтрации в почке;

- отложение и предоставление регуляторных молекул. В внеклеточном матриксе (ВКМ) некоторых тканей экскретируются и хранятся такие факторы роста, как FGF и HGF. Это обеспечивает возможность мгновенного использования факторов роста после местного повреждения или во время регенерации.

Существует три группы компонентов внеклеточного матрикса (ВКМ): волокнистые структурные белки, такие как коллагены и эластины, придающие внеклеточному матриксу (ВКМ) прочность и упругость; адгезивные гликопротеины, соединяющие матричные элементы друг с другом и с клетками; протеогликаны и гиалуронан, обеспечивающие упругость и эластичность внеклеточного матрикса (ВКМ).

В совокупности эти компоненты образуют две основные формы внеклеточного матрикса (ВКМ): интерстициальный матрикс и базальную мембрану. Интерстициальный матрикс присутствует в пространствах между эпителиальными, эндотелиальными клетками и клетками гладких мышц, а также в соединительной ткани.

Он в основном состоит из фибриллярного и нефибриллярного коллагена, эластина, фибронектина, протеогликанов и гиалуронана. Базальная мембрана плотно связана с поверхностью клеток и состоит из нефибриллярного коллагена (преимущественно типа IV), ламинина, гепарансульфата и протеогликанов.

Далее рассмотрим основные компоненты внеклеточного матрикса (ВКМ).

Компоненты межклеточного вещества - внеклеточного матрикса, ВКМ
Основные компоненты внеклеточного матрикса (ВКМ): волокнистые структурные белки (коллагены и эластины); адгезивные гликопротеины; протеогликаны и гиалуронан.
Взаимодействие как эпителиальных, так и мезенхимальных клеток (например, фибробластов) с ВКМ осуществляется через интегрины.
Базальная мембрана и интерстициальный матрикс имеют различную структуру и общий состав, хотя существует некоторая общность их компонентов.
Для упрощения рисунка многие компоненты ВКМ (например, эластин, фибриллин, гиалуронан и синдекан) не показаны.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Типы коллагена межклеточного вещества (внеклеточного матрикса)"

Оглавление темы "Патофизиология клетки и тканей":
  1. Функции стволовых клеток в тканях и органах
  2. Фазы клеточного цикла и клеточная репликация
  3. Факторы роста клеток и тканей
  4. Механизмы передачи сигнала роста между клетками
  5. Рецепторы и сигнальные пути клеток
  6. Факторы транскрипции клетки - функции, значение
  7. Механизмы восстановления (регенерации) органов и тканей
  8. Механизмы восстановления (регенерации) печени
  9. Взаимодействие межклеточного вещества (внеклеточного матрикса, ВКМ) с клеткой
  10. Типы коллагена межклеточного вещества (внеклеточного матрикса)

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: