Extracellulär matrix

Kurs: Basvetenskap 2

Vad är det?

Extracellulär matrix (ECM) är ett nätverk av fibrösa proteiner och en mer löst organiserad grundsubstans som finns mellan celler i alla flercelliga organismer. ECM ger stadga och styrka åt organismen, förankrar celler, överför mekanisk kraft och reglerar cellbeteende via signalering – en absolut förutsättning för att flercelliga organismer ska kunna existera.

Detaljer

• Två huvudtyper:
  • Interstitial matrix: mellan celler i bindväv, ger mekanisk styrka, elasticitet och stöd
  • Basalmembran (basal lamina): tunt lager under epitelceller och runt muskler/nervceller, viktigt för filtrering (t.ex. i njuren), cellförankring och signalering
• Huvudsakliga celler som syntetiserar ECM: kondroblaster (brosk, kollagen typ 2, proteoglykaner), osteoblaster (ben, kollagen typ 1, mineraler), fibroblaster (bindväv, kollagen, elastin, grundsubstans)
• Fibrösa proteiner: Kollagen (draghållfasthet), Elastin (elasticitet)
• Grundsubstans: Proteoglykaner och Glykosaminoglykaner (GAGs) binder vatten och skapar en hydrogelmiljö som påverkar diffusion och mekanik; ger formbarhet, elasticitet och återfjädring
• Linkproteiner binder ECM-komponenter till cellmembranet via Integriner
• Glykoproteiner: Laminin och Fibronektin hjälper ECM att fästa och orientera sig i vävnaden
• Funktion i cellens olika livsfaser:
  • Embryonal utveckling: styr cellmigration, polaritet och differentiering
  • Tillväxt/homeostas: strukturellt stöd, reglerar proliferation, upprätthåller vävnadsarkitektur
  • Sårläkning: provisorisk matrix för cellmigration och angiogenes
  • Åldrande: ECM bryts ned → minskad elasticitet, försämrad regeneration
  • Sjukdom: ECM omformas och påverkar tumörprogression, invasion och metastas
• Cell–ECM-interaktion sker via integriner → aktiverar kinaskaskader → påverkar proliferation, apoptos, differentiering (signalering); mekanisk påverkan sker via ECM:s styvhet som påverkar cytoskelett och cellform (mekanotransduktion)

Tenta-fokus

Vid abnormal ECM-funktion: kollagenmutationer ger svag vävnadsstruktur (Ehlers-Danlos syndrom), överdriven kollagenproduktion ger fibros i lever/lungor/hjärta, förändrad PG/GAG-syntes ger störd cellmigration och utvecklingsstörningar, och ECM-remodellering i tumörer ökar invasion, angiogenes och metastas.

Kopplingar

Relaterat: Modul 2 - Cellbiologi och cellorganeller, Kollagen, Elastin, Laminin, Fibronektin, Proteoglykaner, Integriner, Sårläkning