Macierz zewnątrzkomórkowa i cząsteczki adhezji komórkowej

ECM roślin składa się głównie z celulozy i otacza każdą komórkę. Wraz z wodą przyczynia się do całkowitej sztywności rośliny. Zdolność drzewa do wzrostu na dużą wysokość i zachowania sztywności wynika częściowo z celulozowej ECM ścian komórkowych wraz z innymi substancjami biochemicznymi, w tym ligniną i ekstensynami.

Trudniejszą do zaobserwowania formą ECM jest występuje u kręgowców w trzech głównych formach

  1. Tkanka łączna – zawiera dużo ECM i tylko kilka komórek.
  2. Blaszka podstawna – można ją uznać za ECM nabłonka komórki, ale uformowane w twardą warstwę zawierającą wiele włókien kolagenowych i lamininy, na której „siedzą” komórki nabłonka. Bardzo mało ECM otacza każdą pojedynczą komórkę i są one połączone ze sobą na różne sposoby.
  3. Macierz okołokomórkowa – z kilkoma wyjątkami wszystkie komórki są do pewnego stopnia otoczone macierzą zewnątrzkomórkową. Jest to materiał, który nie tylko zapewnia mechaniczne wsparcie, wiążąc komórki razem, ale wraz z glikokaliksem zapewnia biochemiczną barierę wokół komórki, miejsce dokowania dla importu i eksportu do iz komórki oraz medium, przez które może odbywać się sygnalizacja chemiczna. Niedawne prace wskazują, że cząsteczki cukru ECM mogą odgrywać ważną rolę w biologii raka.

Molekuły adhezyjne komórek (CAM)
Bardzo niewiele komórek istnieje i działa w izolacji. Większość komórek istnieje jako system lub społeczeństwo. CAM pomagają utrzymać społeczeństwo w stanie nienaruszonym, zapewniając różne stopnie i typy przylegania. Prace badawcze wskazują, że CAM, podobnie jak ECM, są zaangażowane w sygnalizację komórkową. CAM są dobrze przystosowane do tego zadania, ponieważ niektóre z nich przechodzą przez błonę plazmatyczną i zapewniają drogę do komórki. Adhezyjny charakter cząsteczek zapewnia również „ lepką powierzchnię ”, a niektóre z tych nieumyślnie „ wychwytują ” wirusy RNA, takie jak te, które powodują przeziębienie.

Komórka „ Do It Yourself ” (DIY) – kleje i złącza
Podobnie jak w przypadku niektórych klejów typu „Do It Yourself” (DIY), CAM są lepsze w przyklejaniu niektórych materiałów, ale można ich również używać do łączenia innych.
Istnieją cztery główne rodziny CAM (rodzaje klejów) i są one używane w różnych sytuacjach:

  1. Te zaangażowane w połączenia komórka-komórka to głównie cząsteczki z rodziny zwanych kadherynami, a ich funkcjonowanie zależy od obecności jonów wapnia (pomyśl o adhezji Ca). Te cząsteczki są transbłonowymi glikoproteinami i łączą cytoszkielet jednej komórki z cytoszkieletem innej.
  2. Osoby zaangażowane w połączenia komórka-macierz należą do dużej rodziny CAM zwanych integrynami (pomyśl o integrynach pomagających komórkom w integracji) .
    Integriny występują również jako płytki „kotwiczące” w ogniskowej adhezji i połączeniach typu hemidesmosomów.
    Przezbłonowe proteoglikany są również zaangażowane w adhezję do ECM i wiązanie z cytoszkieletem.
  3. Immunoglobulin super Rodzina obejmuje specjalne cząsteczki adhezyjne stosowane w układzie nerwowym.
  4. Selektyny to specjalne CAM, które wiążą się z węglowodanami na powierzchni komórki i biorą udział w mechanizmach odpowiedzi zapalnej.

Połączenia do klejów
Tak jak istnieją różne typy cząsteczek kleju komórkowego, istnieją różne typy połączeń lub połączeń. Są dwa główne z nich:

1) Ciasne połączenia – nie pozwalają cząsteczkom przechodzić z komórki do komórki, ale przyciągają ściany dwóch komórek bardzo blisko siebie.

2 ) Połączenia szczelinowe – łączą dwie komórki razem z grupą cienkich rurek. Połączenia szczelinowe umożliwiają małym cząsteczkom, o masie cząsteczkowej do 1200, przechodzenie z jednej komórki do drugiej. W ten sposób komórki przekazują substancje chemiczne do sąsiedniej komórki w potrzebie. Przykład pracy „The Society of Cells”.

  • Obraz ludzkich komórek nabłonkowych z kadheryną barwione na zielono i jądro na niebiesko. Kadheryna barwiąca na zielono jest bardzo szeroko rozmieszczona między tymi komórkami. Dlatego wydaje się, że błona plazmatyczna jest zabarwiona na zielono.

    (dzięki uprzejmości Louise Cramer, Laboratory for Molecular Cell Biology & Cell Biology Unit, University College London , UK i Vania Braga, Imperial College London, Wielka Brytania)

CAMs and Cancer – aplikacja z życia wzięta
„Cut” i „Wklej” to kluczowe polecenia w przypadku niektórych nowotworów.

ECM i CAM są zaangażowane w wiele chorób. W niektórych typach raka CAM mogą być zaangażowane w rozprzestrzenianie się komórek rakowych z pierwotnego do wtórnego. W miejscu pierwotnym następuje utrata przylegania komórki do komórki. Komórki są „wycinane” i transportowane w inne miejsce. W tym przypadku adhezja komórek jest zwiększona, a komórka jest „wklejana” w nowe miejsce. Komórka dzieli się iz lepszą adhezją pozostaje na miejscu i rozwija się wtórny rak. (To jest prosty opis, ale zasada jest poprawna).
Oczywiście zdolność rozumienia i kontrolowania poleceń „wytnij” i „wklej” w „programie” wzrostu raka może pomóc nam zrozumieć, jak rozwijają się nowotwory wtórne.

Podsumowanie

  • ECM i CAM zostały włączone do „rozpakowywania komórki”, ponieważ te materiały biologiczne są ściśle powiązane z prawie wszystkimi komórkami. Zapewniają ważne dwukierunkowe łącza komunikacyjne z komórki do otaczającego środowiska i z jednej komórki do drugiej. Odpowiadają również za wiele wsparcia fizycznego, które umożliwia komórkom działanie jako grupa i jako tkanki.
  • Biologia molekularna macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) i powiązanej komórki cząsteczki adhezyjne (CAM) okazują się być bardzo ekscytującym obszarem odkryć, zawierającym kilka interesujących powiązań z chorobami i zaburzeniami u zwierząt, w tym z niektórymi nowotworami. Podobnie jak w przypadku macierzy krzyżówki ze wskazówkami pochodzącymi z różnych kierunków, badania nad ECM i CAM przynoszą zaskakujące wyniki. Oczekuje się, że badania w tej dziedzinie pokażą, że ECM i CAM mają duży wpływ nie tylko na życie i śmierć komórki, ale także komórki jako członka społeczności komórek; komórka w kontekście społecznym.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *