Matriks ekstraselular (ECM) merujuk kepada semua bahan endogen yang terletak di luar sel di ruang antar sel. ECM sangat penting untuk kekuatan dan membentuk tisu dan sebagai pembawa untuk darah dan limfa kapal dan gentian saraf. Ruang antar sel mewakili koleksi kompleks dari pelbagai makromolekul yang tergolong dalam bahan tanah seperti cecair atau gel atau serat.
Apakah matriks ekstraselular?
Semua bahan endogen yang berada di luar sel di ruang antar sel adalah sebahagian daripada matriks ekstraselular (ECM). ECM juga disebut sebagai matriks ekstraselular atau bahan antara sel. Pada asasnya, bahan boleh dibezakan dalam ECM, yang baik termasuk dalam bahan asas atau boleh dikaitkan dengan pelbagai serat. Bergantung pada tugas dan tisu, komposisi ECM sangat berbeza. Bahan-bahan yang membentuk kumpulan serat merangkumi pelbagai serat kolagen, retikular dan elastik, masing-masing memenuhi tugas yang berbeza dan membentuk bahagian ECM dalam komposisi yang sangat berbeza bergantung pada jenis tisu. Bahan tanah amorf ECM memenuhi semua ruang sisa sebagai cecair atau gel, bergantung pada struktur ruang antara sel dan bahagian serat ECM. Komposisi bahan tanah juga sangat berbeza bergantung pada tugasnya. Sebahagian besar DCM terbentuk daripada glikosaminoglikon, rantai panjang polisakarida yang kebanyakannya terikat kepada protein dalam bentuk proteoglikan, kecuali asid hyaluronik. Sebagai contoh, mereka melakukan banyak tugas dalam pembentukan, penurunan dan pembentukan semula tisu. Dalam konteks ini, apa yang disebut lekatan protein juga harus disebutkan, yang, sebagai sebahagian dari EZM, melakukan kontak dengan reseptor sel dalam proses yang kompleks.
Anatomi dan struktur
Struktur anatomi ECM sangat heterogen dan bergantung pada tugas yang mesti dilakukan oleh ECM di kawasan badan yang sesuai. Bahagian berserat ECM terutamanya terdiri daripada kolagen protein, yang mana 27 diketahui, masing-masing berbeza dalam komposisi proteinnya dan juga berbeza dari segi sifat fisiologi dan mekanikalnya. Pada dasarnya, kolagen dicirikan oleh daya tariknya kekuatan. Kolagen gentian dengan diameter 2 hingga 20 mikrometer terdiri daripada banyak, 130 nanometer tebal, fibril kolagen. Juga penting ialah serat retikular, yang membentuk jaring atau grid mikroskopik untuk menampung kapilari, serat saraf, sel lemak dan sel otot licin. Tidak seperti kolagen serat, yang tahan terhadap koyakan dan tidak dapat diregangkan, serat elastik, yang terbuat dari protein elastin, mempunyai sifat unik yang dapat diterbalikkan regangan. Sebilangan besar bahan asas dibentuk oleh glikosaminoglikan - kebanyakannya dalam bentuk proteoglikan, glikans terikat pada protein, yang fungsi utamanya adalah untuk membuat hubungan yang diperlukan antara protein individu. Sebagai contoh, rawan bahan dari sendi terdiri daripada glikosaminoglikan dan glikoprotein. Berbeza dengan kolagen, yang rawan bahan permukaan sendi tidak dicirikan oleh tegangan kekuatan, tetapi dengan kekuatan mampatan yang tinggi. The asid hyaluronik terkandung dalam ECM mempunyai tahap yang sangat tinggi air-memegang keupayaan dan memberi sumbangan tegas kepada air seimbang tisu.
Fungsi dan tugas
Matriks ekstraselular tidak hanya melakukan fungsi fizikal dari segi kekuatan tegangan atau mampatan, tetapi juga mengganggu proses metabolik. Melalui pelbagai jenis serat kolagen, ECM memikul tanggungjawab utama untuk membentuk organ, dan memegang organ dalam kedudukan yang dimaksudkan di dalam badan. Melalui kolagen lain, ECM memberikan kekuatan tegangan kepada semua tendon dan ligamen dan kekuatan tiga dimensi untuk tulang. Ia juga memberikan ketahanan terhadap pemampatan dan keausan tulang rawan permukaan pada permukaan geseran sendi. Walau bagaimanapun, kekuatan tegangan, mampatan dan ricih bukan satu-satunya tugas ECM; ia juga bertanggungjawab untuk memastikan keanjalan yang diperlukan dalam tisu sehingga organ tertentu dapat meningkatkan dan mengurangkan kelilingnya jika diperlukan tanpa kerosakan yang tidak dapat dipulihkan. Tugas penting lain adalah pengaktifan mekanisme pembaikan tubuh sendiri melalui pembebasan sitokin, yang mempunyai pengaruh terhadap percambahan dan pembezaan sel. Oleh itu, ECM mengekalkan stok sitokin yang dapat diaktifkan sesuai keperluan - misalnya, untuk memperbaiki kecederaan. Transduksi isyarat juga merupakan salah satu tugas matriks ekstraselular. Ini merujuk kepada pelepasan apa yang disebut zat messenger sekunder, yang "pesan" sampai ke bahagian dalam sel melalui reseptor khusus dan mengaktifkan sel untuk berperilaku dengan cara tertentu atau untuk memulakan proses metabolik tertentu. Demikian juga, penentuan kekutuban, iaitu, organisasi dan orientasi sel menjadi ujung basal dan apikal, termasuk dalam ruang lingkup matriks ekstraselular.
Penyakit
Ragam fungsi dan tugas yang hampir tidak dapat dihitung yang terdapat pada matriks ekstraselular sudah menunjukkan bahawa disfungsi penyakit atau penyakit yang disebabkan penyakit boleh berlaku dengan kesan ringan hingga teruk. Sebagai penyebab dan permulaan banyak penyakit kronik hingga proses ganas dan mengancam nyawa, gangguan peraturan asas diberikan, yang diatur oleh ECM. Banyak proses perkembangan penyakit, yang berkaitan dengan peraturan dasar ECM melalui pembebasan sitokin, belum cukup difahami. Dalam banyak kes, terlalu banyak membran bawah tanah organ yang terjejas dengan protein telah dikenal pasti sebagai faktor penyebab. Sebagai contoh, proses ini memainkan peranan penting dalam pengembangan dan perkembangan dilatasi kardiomiopati, yang ditunjukkan oleh pembesaran jantung simtomatik dengan fungsi pam yang terganggu secara serentak. Sebagai tambahan kepada disfungsi ECM yang diperoleh, juga diketahui anomali fungsional yang ditentukan secara genetik dari matriks ekstraselular, yang biasanya menampakkan diri dalam sintesis kolagen yang rosak. Yang cacat kolagen sintesis membawa kepada corak penyakit yang diketahui pada organ yang terjejas, seperti yang jarang berlaku penyakit tulang rapuh (osteogenesis tidak sempurna). Kerana anomali genetik, osteogenesis tidak sempurna membekalkan kolagen yang rosak untuk pembentukan tulang. Akibatnya, tulang sangat rapuh dan kecacatan tulang dan tulang belakang dan gejala lain biasanya berlaku.
