Matriz extracelular

Debaixo Matriz extracelular (EZM) são resumidas todas as substâncias endógenas que estão fora das células no espaço intercelular. O EZM é de grande importância para a resistência e forma dos tecidos e como um transportador de vasos sanguíneos e linfáticos, bem como de fibras nervosas. O espaço intercelular é uma coleção complexa das mais variadas macromoléculas que pertencem à substância básica líquida ou gelatinosa ou às fibras.

O que é a matriz extracelular?

Todas as substâncias endógenas que estão fora das células no espaço intercelular fazem parte da matriz extracelular (MEC). O EZM também é chamado Matriz extracelular ou Substância intercelular designadas. Basicamente, na MEC, as substâncias podem ser distinguidas como pertencentes à substância básica ou podem ser atribuídas a uma ampla variedade de fibras.

Dependendo da tarefa e do tecido, a composição da ECM é muito diferente. As substâncias que compõem o grupo de fibras incluem uma variedade de fibras colágenas, reticulares e elásticas, cada uma das quais desempenhando funções diferentes e, dependendo do tipo de tecido, forma sua parte da MEC em composições muito diferentes. A substância básica amorfa da ECM preenche todos os espaços restantes como um líquido ou gel, que resultam dependendo da estrutura do espaço intercelular e do conteúdo de fibra da ECM. A composição da substância básica também é muito diferente dependendo da tarefa.

Grande parte da MEC é formada por glicosaminoglicanos, polissacarídeos de cadeia longa que, além do ácido hialurônico, geralmente se ligam a proteínas na forma de proteoglicanos. Por exemplo, eles realizam inúmeras tarefas na montagem, desmontagem e remodelação de tecidos. Nesse contexto, também devem ser mencionadas as chamadas proteínas de adesão, que, como parte da MEC, entram em contato com receptores das células em processos complexos.

Anatomia e estrutura

A estrutura anatômica do EZM é muito heterogênea e depende das tarefas que o EZM deve realizar na região corporal correspondente. O conteúdo de fibra da MEC consiste principalmente em proteínas de colágeno, 27 das quais são conhecidas, cada uma diferindo em sua composição protéica e também em suas propriedades fisiológicas e mecânicas.

Essencialmente, os colágenos são caracterizados por sua resistência ao rasgo. As fibras de colágeno com diâmetro de 2 a 20 micrômetros são compostas por muitas fibrilas de colágeno com 130 nanômetros de espessura.Também importantes são as fibras reticulares, que formam redes microscópicas ou retículos para acomodar capilares, fibras nervosas, células de gordura e células musculares lisas. Em contraste com as fibras de colágeno resistentes ao rasgo e não elásticas, as fibras elásticas, que consistem na proteína elastina, têm a propriedade única de alongamento reversível.

Grande parte da substância básica é composta por glicosaminoglicanos - principalmente na forma de proteoglicanos, glicanos ligados a proteínas, cuja principal função é criar as conexões necessárias entre as proteínas individuais. Por exemplo, a substância da cartilagem das articulações consiste em glicosaminoglicanos e glicoproteínas. Em contraste com os colágenos, a substância da cartilagem das superfícies articulares não é caracterizada por resistência ao rasgo, mas sim por alta resistência à compressão. O ácido hialurônico contido na MEC tem uma capacidade de retenção de água extremamente alta e contribui de forma decisiva para o equilíbrio da água nos tecidos.

Função e tarefas

A matriz extracelular não só desempenha funções físicas no que diz respeito à resistência à tração ou compressão, mas também intervém nos processos metabólicos. Com uma grande variedade de fibras de colágeno, o EZM assume a responsabilidade principal pela formação dos órgãos e os mantém na posição pretendida no corpo. Por meio de outros colágenos, o EZM garante a resistência à tração de todos os tendões e ligamentos, bem como a resistência tridimensional dos ossos.

Além disso, garante a resistência à pressão e ao desgaste da cartilagem superficial nas superfícies de atrito das articulações. Mas não apenas a resistência à tração, à compressão e ao cisalhamento estão entre as tarefas do EZM, mas também cabe a ele garantir a elasticidade necessária nos tecidos para que certos órgãos possam aumentar e reduzir seu tamanho conforme necessário sem ele. danos irreversíveis. Outra importante área de atividade é a ativação dos mecanismos de reparo do próprio corpo por meio da liberação de citocinas, que influenciam a proliferação e diferenciação das células.

O EZM, portanto, tem um suprimento de citocinas que podem ser ativadas quando necessário - por exemplo, para reparar lesões. A transdução de sinal também é uma das tarefas da matriz extracelular. Isso significa a liberação das chamadas substâncias mensageiras secundárias, cuja “mensagem” chega ao interior da célula por meio de receptores especializados e ativa a célula para se comportar de determinada forma ou para assumir determinados processos metabólicos. A determinação da polaridade, ou seja, a organização e o alinhamento das células em uma extremidade basal e apical, também faz parte da área de responsabilidade da matriz extracelular.

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Doenças

A variedade quase incontrolável de funções e tarefas que incumbem à matriz extracelular sugere que podem ocorrer disfunções relacionadas a doenças ou disfunções com efeitos leves a graves.

Como causa e ponto de partida de muitas doenças crônicas, passando por processos malignos e potencialmente fatais, os distúrbios são atribuídos ao regulamento básico, que é organizado pelo EZM. Muitos processos no curso da doença que estão relacionados com a regulação básica da MEC, que está relacionada com a liberação de citocinas, ainda não são adequadamente compreendidos. Freqüentemente, uma sobrecarga de proteínas nas membranas basais dos órgãos afetados é identificada como a causa. Por exemplo, esses processos desempenham um papel importante no desenvolvimento e curso da cardiomiopatia dilatada, que se manifesta em um aumento sintomático do coração com uma função de bomba deficiente simultânea.

Além de disfunções adquiridas da MEC, também são conhecidas anomalias funcionais genéticas da matriz extracelular, que geralmente se expressam em uma síntese incorreta de certos colágenos. A síntese defeituosa do colágeno leva aos quadros clínicos bem conhecidos nos órgãos afetados, como a rara doença do osso de vidro (osteogênese imperfeita). Devido a uma anomalia genética, o EZM fornece colágeno defeituoso para a formação óssea. Como resultado, os ossos são extremamente frágeis e há principalmente deformações dos ossos e da coluna vertebral e outros sintomas.