Chất nền ngoại bào (ECM) đề cập đến tất cả các chất nội sinh nằm bên ngoài tế bào trong không gian gian bào. ECM rất quan trọng đối với sức mạnh và định hình các mô và như một chất vận chuyển cho máu và bạch huyết tàu và các sợi thần kinh. Khoảng gian bào đại diện cho một tập hợp phức tạp của nhiều loại đại phân tử thuộc về chất nền lỏng hoặc dạng gel hoặc ở dạng sợi.
Chất nền ngoại bào là gì?
Tất cả các chất nội sinh nằm bên ngoài tế bào trong khoảng gian bào đều là một phần của chất nền ngoại bào (ECM). ECM còn được gọi là chất nền ngoại bào hoặc chất gian bào. Về cơ bản, các chất có thể được phân biệt trong ECM, hoặc thuộc về chất cơ bản hoặc có thể được quy cho các loại sợi khác nhau. Tùy thuộc vào nhiệm vụ và mô, thành phần của ECM rất khác nhau. Các chất tạo thành nhóm sợi bao gồm nhiều loại sợi collagenous, dạng lưới và sợi đàn hồi, mỗi chất hoàn thành các nhiệm vụ khác nhau và tạo thành một phần của ECM trong một thành phần rất khác nhau tùy thuộc vào loại mô. Chất nền vô định hình của ECM lấp đầy tất cả các khoảng trống còn lại dưới dạng chất lỏng hoặc dưới dạng gel, tùy thuộc vào cấu trúc của không gian gian bào và phần sợi của ECM. Thành phần của chất nền cũng có sự phân hoá cao tuỳ theo nhiệm vụ. Một phần lớn DCM được hình thành từ glycosaminoglycans, chuỗi dài polysacarit điều đó chủ yếu bị ràng buộc với protein ở dạng proteoglycan, ngoại trừ axit hyaluronic. Ví dụ, chúng thực hiện nhiều nhiệm vụ trong việc hình thành, suy thoái và tái tạo mô. Trong bối cảnh này, cái gọi là sự kết dính protein cũng nên được đề cập, là một phần của EZM, tiếp xúc với các thụ thể của tế bào trong các quá trình phức tạp.
Giải phẫu và cấu trúc
Cấu trúc giải phẫu của ECM rất không đồng nhất và phụ thuộc vào các nhiệm vụ mà ECM phải thực hiện ở vùng cơ thể tương ứng. Phần sợi của ECM chủ yếu được cấu tạo bởi chất cắt dán protein, trong đó có 27 loại đã được biết đến, mỗi loại khác nhau về thành phần protein và cũng khác nhau về đặc tính sinh lý và cơ học của nó. Về cơ bản, ảnh ghép được đặc trưng bởi độ bền kéo của chúng sức mạnh. Collagen các sợi có đường kính từ 2 đến 20 micromet được cấu tạo bởi nhiều sợi collagen, dày 130 nanomet. Cũng rất quan trọng là các sợi lưới, chúng tạo thành các lưới hoặc lưới cực nhỏ để chứa các mao mạch, sợi thần kinh, tế bào mỡ và tế bào cơ trơn. không giống collagen sợi, có khả năng chống rách và không thể kéo dài, sợi đàn hồi, được tạo ra từ protein elastin, có đặc tính duy nhất là có thể đảo ngược kéo dài. Một phần lớn chất cơ bản được tạo thành bởi glycosaminoglycans - hầu hết ở dạng proteoglycan, glycan liên kết với protein, có chức năng chính là tạo ra các liên kết cần thiết giữa các protein riêng lẻ. Ví dụ, xương sụn chất của khớp bao gồm glycosaminoglycans và glycoprotein. Trái ngược với ảnh ghép, xương sụn chất của bề mặt khớp không được đặc trưng bởi độ bền kéo sức mạnh, nhưng bằng cường độ nén cao. Các axit hyaluronic chứa trong ECM có nước- khả năng giữ và đóng góp quyết định vào nước cân bằng của các mô.
Chức năng và nhiệm vụ
Chất nền ngoại bào không chỉ thực hiện các chức năng vật lý về độ bền kéo hoặc nén, mà còn can thiệp vào các quá trình trao đổi chất. Thông qua nhiều loại sợi collagenous, ECM chịu trách nhiệm chính trong việc định hình các cơ quan và nó giữ các cơ quan ở vị trí dự định của chúng trong cơ thể. Thông qua các ảnh ghép khác, ECM cung cấp độ bền kéo cho tất cả các gân và dây chằng và sức mạnh ba chiều để xương. Nó cũng cung cấp khả năng chịu nén và chống mài mòn của các lớp bề mặt trên bề mặt ma sát của khớp. Tuy nhiên, độ bền kéo, nén và cắt không phải là nhiệm vụ duy nhất của ECM; nó cũng chịu trách nhiệm đảm bảo độ đàn hồi cần thiết trong các mô để các cơ quan nhất định có thể tăng và giảm chu vi của chúng khi cần thiết mà không bị tổn thương không thể phục hồi. Một nhiệm vụ quan trọng khác là kích hoạt các cơ chế sửa chữa của chính cơ thể thông qua việc giải phóng các cytokine, có ảnh hưởng đến sự tăng sinh và biệt hóa của các tế bào. thương tích. Truyền tín hiệu cũng là một trong những nhiệm vụ của chất nền ngoại bào. Điều này đề cập đến việc giải phóng cái gọi là chất truyền tin thứ cấp, mà “thông điệp” của chúng đến được bên trong tế bào thông qua các thụ thể chuyên biệt và kích hoạt tế bào hoạt động theo một cách nhất định hoặc để bắt đầu một số quá trình trao đổi chất nhất định. Tương tự như vậy, việc xác định tính phân cực, tức là tổ chức và định hướng của tế bào thành đáy và đỉnh, thuộc phạm vi của chất nền ngoại bào.
Bệnh
Sự đa dạng gần như khôn lường của các chức năng và nhiệm vụ phụ trách ngoại bào đã gợi ý rằng các rối loạn chức năng liên quan đến bệnh tật hoặc do bệnh tật có thể xảy ra với các tác động từ nhẹ đến nặng. Là nguyên nhân và xuất phát điểm của nhiều bệnh mãn tính cho đến ác tính và các quá trình đe dọa tính mạng, các rối loạn của quy định cơ bản được chỉ định, được tổ chức bởi ECM. Nhiều quá trình tiến triển của bệnh, liên quan đến cơ chế điều hòa cơ bản của ECM thông qua việc giải phóng các cytokine, vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Trong nhiều trường hợp, sự quá tải của màng đáy của các cơ quan bị ảnh hưởng với protein đã được xác định là yếu tố gây bệnh. Ví dụ, các quá trình này đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển và tiến triển của Bệnh cơ tim, được biểu hiện bằng triệu chứng to tim kèm theo suy giảm chức năng bơm đồng thời. Ngoài các rối loạn chức năng mắc phải của ECM, các dị thường chức năng được xác định về mặt di truyền của chất nền ngoại bào cũng được biết đến, thường biểu hiện trong sự tổng hợp khiếm khuyết của một số collagens. Khiếm khuyết collagen tổng hợp dẫn đến các mô hình bệnh tật đã biết tương ứng trong các cơ quan bị ảnh hưởng, chẳng hạn như trong trường hợp hiếm bệnh giòn xương (Bệnh xương thủy tinh). Do sự bất thường về gen, Bệnh xương thủy tinh cung cấp collagen bị lỗi cho quá trình hình thành xương. Kết quả là, xương cực kỳ giòn và các biến dạng của xương và cột sống và các triệu chứng khác thường xảy ra.
