Bewerkt door Dr. Giovanni Chetta
Gespecialiseerde eiwitten
ECM bevat een groot (en nog steeds niet goed gedefinieerd) aantal gespecialiseerde niet-collageeneiwitten, die doorgaans meerdere domeinen hebben met specifieke bindingsplaatsen voor andere ECM-moleculen en celoppervlakreceptoren. Op deze manier werkt elke afzonderlijke component van deze eiwitten als een "versterker" van contacten, zowel tussen vergelijkbare als verschillende moleculen, waardoor een oneindig biochemisch netwerk ontstaat dat in staat is om miljoenen en miljoenen te genereren, te moduleren, te variëren en te verspreiden, zelfs op afstand, biochemische informatie (en energetisch).
Een belangrijk gespecialiseerd eiwit van de extracellulaire matrix is fibronectine, een glycoproteïne met een hoog molecuulgewicht dat in alle gewervelde dieren wordt aangetroffen. Het is een glycoproteïnedimeer dat bestaat uit twee grote subeenheden die zijn verbonden door disulfidebruggen. Fibronectine lijkt de groei op verschillende manieren te kunnen beïnvloeden. cellulaire, intercellulaire adhesie en met de extracellulaire matrix (heeft het vermogen om te binden aan cellen en andere moleculen van de ECM, bijv. collageen, fibrine, heparine), celmigratie (de cel kan tot 5 cm per dag bewegen - Albergati, 2004) enzovoort. De bekendste isovorm, type III, bindt aan integrines. Deze laatste zijn een familie van transmembraaneiwitten die de adhesie van cellen aan de extracellulaire matrix bewerkstelligen door de herkenning van RGD-sequentie. RGD-peptiden zijn aminozuurketens van verschillende lengtes uitgaande van eenvoudige tripeptiden, gekenmerkt door de aminozuursequentie Arginine-Glycine-Aspartic Acid. Deze aminozuursequentie is alomtegenwoordig in het organisme en is betrokken bij tal van fysiologische functies.Deze RGD-sequentie vertegenwoordigt een van de structuren die de adhesie van bepaalde cellijnen (bv. ontstekingscellen) mogelijk maken, zodat ze hun functie kunnen uitoefenen. De link tussen integrines en RGD induceert een reeks reacties in het cytoplasma waarbij het cytoskelet en andere eiwitten betrokken zijn die celadhesie, -groei en -migratie reguleren. Integrines werken daarom als mechanoreceptoren: ze transduceren, selectief en op een moduleerbare manier, tracties en mechanische stoten van de ECM naar de cel en vice versa (Hynes, 2002). Ten slotte lijkt het waar dat fibronectinefibrillen alleen in aanwezigheid van spanning correct worden gerangschikt en gevormd; deze rekking wordt gegenereerd door de cellen zelf (Alberts, 2002).
Glucosaminoglycanen (GAG's) en proteoglycanen (PG's)
Glucosaminoglycanen (GAGS) en proteoglycanen (PG's) vormen een sterk gehydrateerde gelachtige substantie die wordt gedefinieerd in de bindweefsels, waarin de fibrillaire eiwitten zijn ondergebracht en overlappen. Deze vorm van polysacharidegel is enerzijds in staat om de ECM in staat te stellen aanzienlijke drukkrachten te weerstaan en anderzijds om een snelle en constante diffusie van voedingsstoffen, metabolieten en hormonen tussen bloed en weefsels mogelijk te maken.
GAG's binden gewoonlijk covalent aan een eiwitkern, waardoor proteoglycanen (PGS) ontstaan. GAG's en PG's kunnen alleen of in groepen werken als receptoren voor adhesiemoleculen of als katalysatoren van biochemische processen op circulerende moleculen zoals groeifactoren, cytokinen en coagulatie-enzymen.
Glucosaminoglycanen (GAG's) worden weergegeven door polysacharideketens die zijn samengesteld uit disacharide-eenheden die vele malen worden herhaald. Een van de twee suikers wordt altijd weergegeven door een aminosuiker (n-acetylglucosamine of n-acetylgalactosamine), bijna altijd sulfaat. De tweede suiker is gewoonlijk glucuronzuur of zijn iduron-isomeer L. Er zijn 4 hoofdgroepen van GAG's: hyaluronanen, chondroïtinesulfaten en dermatansulfaten, heparansulfaten, keratansulfaten.
De polysacharideketens van glucosaminoglycanen zijn volumetrisch te rigide om in de compacte bolvormige structuren te vouwen die typisch zijn voor polypeptideketens, en bovendien zijn ze zeer hydrofiel.Om deze redenen (en waarschijnlijk ook voor anderen die ons onbekend zijn) hebben de GAG's de neiging om extreem conformaties aan te nemen. een groot volume in verhouding tot hun massa innemen en aldus aanzienlijke hoeveelheden gel vormen, zelfs bij lage concentraties.De grote hoeveelheid negatieve ladingen (de GAG's vertegenwoordigen de meest talrijke anionische cellen, meestal gesulfateerd, geproduceerd door dierlijke cellen) trekt talrijke kationen aan; onder deze wordt een overheersende rol gespeeld door Na + dat de hele osmotische capaciteit geeft en een enorme hoeveelheid water in de ECM vasthoudt. Op deze manier worden zwellingen (turgors) gegenereerd die de ECM in staat stellen om zelfs belangrijke compressiekrachten te weerstaan (hierdoor kan bijvoorbeeld het kraakbeen van de heup onder fysiologische omstandigheden een druk van enkele honderden atmosfeer perfect weerstaan).
In het bindweefsel vertegenwoordigen de GAG's minder dan 10-12% van het totale gewicht, maar dankzij hun kenmerken vullen ze veel van de extracellulaire ruimten en vormen ze poriën van gehydrateerde gel van verschillende groottes en dichtheden van elektrische ladingen, waardoor ze zo werken. van selectieve sleutelpunten of "servers" waarmee het verkeer van moleculen en cellen binnen de MEC wordt geregeld, op basis van hun grootte, gewicht en elektrische lading.
Hyaluronzuur (hyaluronzuur, hyaluronaat) vertegenwoordigt misschien wel de eenvoudigste van de GAG's. Bij de mens bestaat het uit ongeveer 25.000 gelijke niet-gesulfateerde disacchariden en is het meestal niet gekoppeld aan een "eiwitkern", daarom heeft het een atypische structuur. Experimentele en moleculair-biologische gegevens bevestigen dat het een fundamentele rol speelt op het niveau van botten en gewrichten in termen van weerstand tegen aanzienlijke belastingen. Bovendien speelt het een zeer belangrijke rol bij het opvullen van ruimtes in de ECM tijdens de embryonale ontwikkeling: het creëert lege ruimtes tussen de cellen waarin ze in latere stadia zullen migreren (Albergati, 2004).
GAG's en PG's kunnen, door met elkaar te associëren, aanleiding geven tot enorme polymere complexen in ECM. Bijvoorbeeld de moleculen van aggrecano, die de meerderheid van de PG's op het gewrichtsniveau vertegenwoordigen, combineren via niet-covalente bindingen met hyaluronzuur, wat aanleiding geeft tot aggregaten ter grootte van een bacterie.
Niet alle PG's worden uitgescheiden door ECM, sommige zijn integrale componenten van plasmamembranen. Een van de bekendste membraan-PG's, i syndecanen ze hebben een extracellulair domein dat bestaat uit drie ketens van GAG's, terwijl men denkt dat de intracellulaire kan reageren met de actine van het cellulaire cytoskelet (Alberts, 2002).
Andere artikelen over "Fibronectine, Glucosaminoglycanen en Proteoglycanen"
- Collageen en elastine, collageenvezels in de extracellulaire matrix
- Extracellulaire matrix
- Belang van de extracellulaire matrix in cellulaire evenwichten
- Veranderingen van de extracellulaire matrix en pathologieën
- Bindweefsel en extracellulaire matrix
- Diepe fascia - Bindweefsel
- Fasciale mechanoreceptoren en myofibroblasten
- Diepe fascia biomechanica
- Houding en dynamisch evenwicht
- Tensegrity en spiraalvormige bewegingen
- Onderste ledematen en lichaamsbeweging
- Stuitligging en stomatognatisch apparaat
- Klinische gevallen, houdingsveranderingen
- Klinische gevallen, houding
- Posturale evaluatie - Klinische casus
- Bibliografie - Van de extracellulaire matrix tot houding. Is het verbindingssysteem onze ware Deus ex machina?
.jpg)
