bağlantı sistemi

Dr. Giovanni Chetta tarafından düzenlendi

integrinler

Hücrenin içi ile ECM arasında mekanik olarak karşılıklı olarak aktif bağlantılar vardır. Bu, hücrelerin "amorf" bir madde içinde birbirinden bağımsız olarak dalgalandığı fikrini tamamen ortadan kaldırır. hem harici hem de dahili olarak kemoreseptörler (hücrenin aktivitesini değiştirebilen spesifik kimyasal ajanlar için reseptör bölgelerine sahip küresel proteinler) tarafından çivilenmiş olduğundan, mekanoreseptörler olarak hareket eden integrinler olarak adlandırılan iki katlı bir yapıya sahip bazı zar glikoproteinlerine sahiptir. Hücre dışı matrisin proteinleri, tamamlayıcı faktörler vb. ile etkileşime girerek, hücre içindeki hücre dışı bağlayıcı lifli matristen mekanik çekişler ve itmeler iletirler ve bunun tersi de geçerlidir.
İntegrinler hemen hemen her tür hayvan hücresinde bulunur ve hücrelerin hücre dışı matrise yapışmasını sağlayan ve önemli hücre-hücre yapışma olaylarına aracılık edebilen ana reseptörler gibi görünmektedir.Ayrıca, diğer reseptör sistemleriyle de sinerji içinde, çok çeşitli hücre tiplerinde hücrenin içindeki ve dışındaki sinyalleri seçici ve modüle edilebilir bir şekilde iletme yetenekleri gösterilmiştir.İntegrinler bu nedenle anahtar rol oynayan çok yönlü moleküllerdir. hem gelişim sırasında hem de yetişkin organizmada çeşitli hücresel süreçlerde: hücre yapışması ve göçü, hücre büyümesi ve bölünmesi, hayatta kalma, hücre apoptozu ve farklılaşması, bağışıklık sistemi için destek, vb. Çeşitli insan genetik hastalıkları, bu moleküllerin çeşitli fizyolojik ve patolojik süreçlerdeki önemini göstermektedir.
Hücre dışı ve hücre içi matris arasındaki bağlantıların mekaniği, birbirine bağlanan "zırh" proteinleri (talin, paxillin, alfa-aktinin, vb.) aracılığıyla çok sayıda zayıf (kovalent olmayan) ve dolaylı bağlar yoluyla elde edilir. veya hızlı bir şekilde bağlantıyı kesin (bir tür cırt cırt etkisi). Bu nedenle hücreler, hücrenin, vücudun aktivitesine ve matrisin kendisinin durumuna göre sürekli değişen bir gerilim geometrisine göre aktif zayıf bağlar aracılığıyla onlarla iletişim kuran bir matris aracılığıyla birbirine bağlanır.
Hücrenin hücre dışı matrise bağlanması, çok hücreli bir organizma oluşturmak için temel bir gerekliliktir. Hücrenin MEC'den dışarı atılmadan çekme kuvvetlerine direnebilmesini sağlar. Ayrıca, integrinler, hücrenin hücre dışı substrata göç etmesine izin veren ayakları temsil eder.

Bağ dokusu olarak da adlandırılan bağ dokusu, aslında gerçek bir sistemdir, bu sefer fibröz, vücudumuzun tüm çeşitli kısımlarını birbirine bağlar. Vücudun tüm fonksiyonel birimlerini saran, destekleyen ve birbirine bağlayan, genel metabolizmaya önemli bir şekilde katılan, gergin bir yapıya sahip her yerde bulunan bir ağ oluşturur. Bu dokunun fizyolojik önemi aslında normalde varsayıldığından daha fazladır.Asit-baz dengesinin, hidrosalin metabolizmasının, elektriksel ve ozmotik dengenin, kan dolaşımının ve sinir iletiminin düzenlenmesinde görev alır. sinirlerin destekleyici yapısını oluşturur.) Eksteroseptörler ve sinir proprioseptörleri dahil olmak üzere çok sayıda duyusal reseptörün yuvasıdır ve kasları anatomik ve fonksiyonel olarak miyofasiyal zincirlerde yapılandırır, böylece denge ve duruş sisteminde temel bir rol üstlenir; Duruş ve hareket kalıplarını, nöromüsküler iğciklerin ve Golgi tendon organlarının refleks mekanizmalarından daha fazla etkileyen, duruş ve hareket kalıplarını bağlayıcı mekanik iletişim yoluyla kaydettiğimiz bağlantı ağındadır. miyofasyal ağ). Bağ sistemi, bakteri ve inert partiküllerin istilasına karşı bir bariyer görevi görür, bağışıklık sisteminin hücrelerini (lökositler, mast hücreleri, makrofajlar, plazma hücreleri) sunar ve sıklıkla enflamatuar süreçlerin yeridir. Bağ dokusunun bir türü olan yağ dokusunda lipidler, önemli besin rezervleri gevşek bağ dokusunda iken birikir, su ve elektrolitler (yüksek mukopolissakarid asit içeriği sayesinde) depolanır ve yaklaşık 1/ Toplam plazma proteinlerinin 3'ü bağ dokusunun hücreler arası bölmesindedir.
Ancak sadece bu değil, bugün biliyoruz ki, belirli zar proteinleri (integrinler) aracılığıyla, bağ sistemi hücresel mekanizmalarla etkileşime girebilir.
Bu nedenle, küresel durumumuzu belirleyen ve vurgulayan, bağlayıcı sistemin kristalidir.

Mekanik iletişim ayrıca hücre iskeleti yoluyla çekirdeğe ulaşır. Bu bağlantılar hücrenin şeklini, dolayısıyla fizyolojik özelliklerini değiştirerek hareket eder. Ingber D. tarafından gerçekleştirilen ve 1998 yılında "Scientific American" dergisinde yayınlanan çalışmalar, aslında, sadece hücre şeklini değiştirerek farklı genetik süreçleri tetiklemenin mümkün olduğunu göstermiştir. Canlı hücreleri hücre dışı matristen oluşan "yapışkan adalar" üzerine yerleştirerek farklı şekiller almaya zorlayarak, düz, gerilmiş hücrelerin bölünme olasılığının daha yüksek olduğu ortaya çıktı ve bu durumu çevreleyen alanı doldurmak için daha fazla hücre sağlamaya ihtiyaç duyduğu şeklinde yorumlandı ( örneğin yaralarda olduğu gibi), sıkıştırılarak yayılması engellenen yuvarlak olan, tümör oluşturabilen aşırı kalabalıklaşmayı önlemek için apoptoz yoluyla bir ölüm programını (programlanmış fonksiyonel ölüm) aktive etti. Öte yandan, hücreler ne çok genişlemiş ne de çok sıkıştırılmış olduklarında, kökenlerine ve farklılaşmasına bağlı olarak spesifik fizyolojik aktiviteler gerçekleştirdiler (kılcal hücreler içi boş kılcal borular oluşturdular, karaciğer hücreleri karaciğer tarafından vücuda sağlanan tipik proteinleri salgıladılar). kan vb.),

Çoğu kanser çalışması kimyasal sinyallere odaklanır, ancak doku mikroçevresi ve onkogenez arasındaki bağlantılar yeni terapötik hedeflerin tanımlanmasına izin verebilir; tümör dokuları normal dokulardan daha serttir ve sert bir kitlenin palpasyonu bazen varlığını saptamak için yararlı bir yöntemdir. İntegrinlere odaklanan ve 2005 yılında "Cancer Cell" dergisinde yayınlanan bir araştırma, doku sertliği ve tümör oluşumu arasındaki bağlantıyı vurgulayarak mekanik kuvvetlerin kanser hücrelerinin yayılmasını yöneten moleküler sinyalleri etkileyerek hücresel davranışı nasıl düzenleyebileceğini vurguladı. Araştırmacılar, sertliğin doğru bir şekilde kontrol edilebildiği üç boyutlu jelatinli bir sistem içinde gelişen kanser hücrelerini incelediler.Çevreleyen hücre dışı matrisin sertliğinde hafif bir artışın bile doku mimarisini bozduğunu ve doku mimarisini desteklediğini buldular. büyüme faktörlerinin aktivasyonu. Kanser hücrelerinde Rho veya ERK aktivitesinde (onkogenik faktörleri oluşturan enzimler sıklıkla metastaz sürecine dahil olduklarından) bir azalma, daha sonra fokal adezyonda bir düşüş ve morfolojik değişikliklerin tersine çevrilmesi ile ilişkilendirilmiştir. doku sertliği ile kanser hücrelerinin davranışı arasındaki ilişki henüz tam olarak anlaşılamamıştır.