Fibronectina

Fibronectina é uma glicoproteína e desempenha um papel importante na manutenção das células do corpo juntas ou na coagulação do sangue. Ele assume muitas funções diferentes no organismo, que estão relacionadas à sua capacidade de desenvolver forças adesivas. Erros estruturais na estrutura da fibronectina podem levar a uma fraqueza grave do tecido conjuntivo.

O que é fibronectina?

A fibronectina é uma glicoproteína com peso molecular de 440 kDa (kilodaltons), utilizada para desenvolver forças adesivas entre as células, entre as células do corpo e vários substratos, entre as células do corpo e a matriz intercelular e entre as plaquetas sanguíneas durante a coagulação do sangue. Portanto, suporta a cicatrização de feridas, embriogênese, hemostasia, adesão celular durante a migração celular ou ligação do antígeno aos fagócitos.

A fibronectina primária contém 2355 aminoácidos e forma 15 isoformas. Ocorre tanto na área extracelular quanto dentro das células corporais. Fora das células, é uma proteína insolúvel, mas dentro do plasma celular, é uma proteína solúvel. Todas as formas de fibronectina são codificadas pelo mesmo gene FN1. A fibronectina solúvel contém duas cadeias de proteínas isoméricas que são ligadas por uma ponte dissulfeto. No caso da fibronectina insolúvel, essas moléculas são novamente conectadas umas às outras por meio de pontes dissulfeto para formar uma estrutura semelhante a fibrila.

Anatomia e estrutura

Em sua estrutura básica, a fibronectina é um heterodímero composto por duas cadeias protéicas semelhantes a bastonetes, ligadas por uma ponte dissulfeto. As cadeias de proteínas isoméricas são expressas pelo mesmo gene, o gene FN1. A sequência de base diferente resulta do splicing alternativo deste gene. Cada gene contém exões e intrões. Os exons são seções que são traduzidas na estrutura da proteína. Em contraste, os íntrons são segmentos de genes inativos. Com o splicing alternativo, a sequência dos pares de bases permanece a mesma, mas éxons e íntrons são encontrados em diferentes segmentos gênicos. Ao traduzir a informação genética, os exons legíveis são mesclados e os íntrons são cortados. Esta tradução alternativa da mesma informação genética permite a formação de várias cadeias de proteínas isoméricas do mesmo gene.

A fibronectina, composta por duas cadeias de proteínas isoméricas, é solúvel, forma-se no fígado e entra no plasma sanguíneo. Lá ele é responsável pela coagulação do sangue como parte da cicatrização de feridas e regeneração do tecido. A fibronectina insolúvel é produzida nos macrófagos, células endoteliais ou fibroblastos. Ele contém a mesma estrutura básica. Aqui, no entanto, as moléculas individuais de fibronectina são, por sua vez, conectadas umas às outras por pontes dissulfeto para formar estruturas proteicas fibrilares que mantêm as células unidas.

A capacidade de desenvolver forças adesivas deve-se à sequência frequente de aminoácidos arginina - glicina - aspartato. Isso leva à adesão da fibronectina às chamadas integrinas (receptores de adesão na superfície das células). As cadeias proteicas da fibronectina são constituídas por muitos domínios que contêm 40 a 90 aminoácidos. Devido à homologia dos domínios, as cadeias polipeptídicas de fibronectina são divididas nos três tipos estruturais I, II e III.

Função e tarefas

A fibronectina geralmente serve para manter certas unidades estruturais juntas. Isso inclui as células, a matriz extracelular, certos substratos ou mesmo as plaquetas sanguíneas. Fibronectina costumava ser chamada Cola celular designadas. Ele garante que as células nos tecidos fiquem juntas e não se separem.

Ele também desempenha um papel importante na migração celular. Mesmo a docking de macrófagos com antígenos é mediada por fibronectina. Além disso, a fibronectina controla muitos processos de embriogênese e diferenciação celular.

No entanto, a fibronectina é frequentemente reduzida em tumores malignos. Isso permite que o tumor cresça no tecido e forme metástases, separando as células tumorais.

A fibronectina solúvel no plasma sanguíneo permite a formação de coágulos sanguíneos para fechar feridas com sangramento. As plaquetas sanguíneas individuais são coladas através da formação de fibrina. Como uma opsonina, a fibronectina se liga à superfície dos macrófagos como receptores. Com a ajuda desses receptores, os macrófagos podem se ligar e incorporar certas partículas causadoras de doenças. No espaço extracelular, a fibronectina insolúvel é responsável pela formação de uma matriz que fixa as células.

Doenças

A deficiência ou anomalias estruturais da fibronectina costumam ter efeitos graves para a saúde. Como resultado do crescimento do câncer dentro do tumor, a concentração de fibronectina cai. A estrutura celular do tumor se solta e as células se separam. Isso leva às metástases frequentes devido à divisão das células tumorais e sua migração através do sistema linfático ou plasma sanguíneo para outras partes do corpo. Além disso, devido à falta de fibronectina, as células cancerosas podem crescer para o tecido vizinho mais rapidamente e, assim, deslocá-lo.

Além disso, existem doenças hereditárias que levam a um defeito no tecido conjuntivo. Um exemplo é a síndrome de Ehlers-Danlos. A síndrome de Ehlers-Danlos não é uma doença uniforme, mas representa um complexo de defeitos do tecido conjuntivo. O tipo X é causado por fibronectina ausente ou defeituosa. É uma mutação no gene FN1. Isso leva a uma fraqueza drástica do tecido conjuntivo. A condição é herdada como um traço autossômico recessivo. Manifesta-se numa pele muito flácida e hipermobilidade das articulações. Apesar das grandes diferenças na causa do tecido conjuntivo fraco, os sintomas das doenças individuais desse complexo são semelhantes. De acordo com o dermatologista dinamarquês Edvard Ehlers e o dermatologista francês Henri-Alexandre Danlos, os sintomas cardeais da síndrome de Ehlers-Danlos são a forte superextensão e rasgabilidade da pele.

Finalmente, uma certa mutação no gene FN1 também pode levar à glomerulopatia (doenças dos corpúsculos renais). Esta é uma doença renal grave que freqüentemente requer tratamento de diálise.