المصفوفة خارج الخلية

تحت المصفوفة خارج الخلية (EZM) يتم تلخيص جميع المواد الذاتية الموجودة خارج الخلايا في الفضاء بين الخلايا. يتمتع EZM بأهمية كبيرة لقوة الأنسجة وشكلها وكناقل للدم والأوعية الليمفاوية وكذلك للألياف العصبية. الفضاء بين الخلايا عبارة عن مجموعة معقدة من الجزيئات الكبيرة الأكثر تنوعًا والتي تنتمي إما إلى المادة الأساسية السائلة أو الهلامية أو إلى الألياف.

ما هي المصفوفة خارج الخلية؟

جميع المواد الذاتية الموجودة خارج الخلايا في الفضاء بين الخلايا هي جزء من المصفوفة خارج الخلية (ECM). يسمى EZM أيضًا المصفوفة خارج الخلية أو مادة بين الخلايا المحددة. في الأساس ، في ECM ، يمكن تمييز المواد التي تنتمي إما إلى المادة الأساسية أو يمكن تخصيصها لمجموعة متنوعة من الألياف.

اعتمادًا على المهمة والأنسجة ، يختلف تكوين ECM اختلافًا كبيرًا. تشتمل المواد التي تتكون منها مجموعة الألياف على مجموعة متنوعة من الكولاجين والألياف الشبكية والمرنة ، كل منها يؤدي مهامًا مختلفة ، واعتمادًا على نوع النسيج ، تشكل جزءًا من النسيج خارج الجسم في تركيبات مختلفة جدًا. تملأ المادة الأساسية غير المتبلورة لـ ECM جميع الفراغات المتبقية كسائل أو كجيل ، والذي ينتج اعتمادًا على بنية الفضاء بين الخلايا ومحتوى الألياف في ECM. يختلف تكوين المادة الأساسية أيضًا اعتمادًا على المهمة.

يتكون جزء كبير من ECM من glycosaminoglycans ، وهو عديد السكاريد طويل السلسلة والذي ، بصرف النظر عن حمض الهيالورونيك ، يرتبط عادةً بالبروتينات في شكل بروتيوغليكان. على سبيل المثال ، يقومون بالعديد من المهام في تجميع وتفكيك وإعادة تشكيل الأقمشة. في هذا السياق ، يجب أيضًا ذكر ما يسمى ببروتينات الالتصاق ، والتي ، كجزء من ECM ، تقوم بالاتصال بمستقبلات الخلايا في العمليات المعقدة.

التشريح والهيكل

الهيكل التشريحي لـ EZM غير متجانس للغاية ويعتمد على المهام التي يجب على EZM القيام بها في منطقة الجسم المقابلة. يتكون محتوى الألياف في ECM بشكل أساسي من بروتينات الكولاجين ، والتي يُعرف 27 منها ، والتي يختلف كل منها في تكوين البروتين وتختلف أيضًا في خصائصها الفسيولوجية والميكانيكية.

في الأساس ، تتميز الكولاجين بمقاومتها للدموع. تتكون ألياف الكولاجين التي يبلغ قطرها من 2 إلى 20 ميكرومترًا من العديد من ألياف الكولاجين بسمك 130 نانومتر. الألياف الشبكية مهمة أيضًا ، والتي تشكل شبكات أو شبكات مجهرية لاستيعاب الشعيرات الدموية والألياف العصبية والخلايا الدهنية وخلايا العضلات الملساء. على عكس ألياف الكولاجين المقاومة للدموع وغير القابلة للمط ، فإن الألياف المرنة ، التي تتكون من بروتين الإيلاستين ، لها خاصية فريدة للتمدد العكسي.

يتكون جزء كبير من المادة الأساسية من الجليكوزامينوجليكان - في الغالب على شكل بروتيوغليكان ، الجليكانات المرتبطة بالبروتينات ، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في إنشاء الروابط الضرورية بين البروتينات الفردية. على سبيل المثال ، تتكون مادة غضروف المفاصل من الجليكوزامينوجليكان والبروتينات السكرية. على عكس الكولاجين ، لا تتميز المادة الغضروفية لأسطح المفاصل بمقاومة التمزق ، بل تتميز بقوة الضغط العالية. يحتوي حمض الهيالورونيك الموجود في ECM على قدرة عالية جدًا على الاحتفاظ بالماء ويساهم بشكل حاسم في توازن الماء في الأنسجة.

الوظيفة والمهام

لا تؤدي المصفوفة خارج الخلية وظائف فيزيائية فقط فيما يتعلق بقوة الشد أو قوة الانضغاط ، ولكنها تتدخل أيضًا في عمليات التمثيل الغذائي. مع مجموعة متنوعة من ألياف الكولاجين ، يتحمل EZM المسؤولية الرئيسية عن تشكيل الأعضاء ويحمل الأعضاء في الموضع المقصود في الجسم. من خلال الكولاجين الآخر ، يضمن EZM قوة الشد لجميع الأوتار والأربطة بالإضافة إلى القوة ثلاثية الأبعاد للعظام.

بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يضمن الضغط ومقاومة التآكل للغضروف السطحي على أسطح الاحتكاك في المفاصل. ولكن ليس فقط قوة الشد والضغط والقص من بين مهام EZM ، بل يجب عليها أيضًا ضمان المرونة اللازمة في الأنسجة بحيث يمكن لأعضاء معينة تكبير وتقليل حجمها كما هو مطلوب بدون ذلك ضرر بليغ لا يمكن استرداده الى ما قبل الضرر. مجال آخر مهم للنشاط هو تنشيط آليات الإصلاح الخاصة بالجسم من خلال إطلاق السيتوكينات ، التي تؤثر على تكاثر الخلايا وتمايزها.

لذلك يحتفظ EZM بمخزون من السيتوكينات التي يمكن تنشيطها عند الحاجة - على سبيل المثال لإصلاح الإصابات. يعتبر توصيل الإشارة أيضًا أحد مهام المصفوفة خارج الخلية. وهذا يعني إطلاق ما يسمى بمواد المرسل الثانوية التي تصل "رسالتها" إلى داخل الخلية عبر مستقبلات متخصصة وتنشط الخلية لتتصرف بطريقة معينة أو لتأخذ بعض عمليات التمثيل الغذائي. تحديد القطبية ، أي تنظيم ومواءمة الخلايا في نهاية قاعدية ونهاية قمي ، هو أيضًا جزء من منطقة مسؤولية المصفوفة خارج الخلية.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الأمراض

تشير مجموعة الوظائف والمهام التي لا يمكن إدارتها تقريبًا على المصفوفة خارج الخلية إلى أن الأعطال المرتبطة بالمرض أو المرض يمكن أن تحدث مع تأثيرات خفيفة إلى شديدة.

كسبب ونقطة انطلاق للعديد من الأمراض المزمنة من خلال العمليات الخبيثة والمهددة للحياة ، يتم تعيين الاضطرابات إلى التنظيم الأساسي الذي يتم تنظيمه بواسطة EZM. العديد من العمليات المتعلقة بمسار المرض والتي ترتبط بالتنظيم الأساسي لـ ECM ، والتي ترتبط بإفراز السيتوكينات ، لم يتم فهمها بشكل كافٍ بعد. غالبًا ما يتم تحديد السبب في زيادة الحمل على الأغشية السفلية للأعضاء المصابة بالبروتين. على سبيل المثال ، تلعب هذه العمليات دورًا مهمًا في تطوير ومسار اعتلال عضلة القلب التوسعي ، والذي يتجلى في تضخم عرضي للقلب مع ضعف وظيفة المضخة في وقت واحد.

بالإضافة إلى الأعطال المكتسبة في ECM ، تُعرف أيضًا الشذوذات الوظيفية الجينية للمصفوفة خارج الخلية ، والتي يتم التعبير عنها عادةً في تركيب غير صحيح لبعض الكولاجين. يؤدي تخليق الكولاجين المعيب إلى ظهور صور سريرية معروفة في الأعضاء المصابة ، مثل مرض العظام الزجاجي النادر (تشكل العظم الناقص). بسبب شذوذ وراثي ، يوفر EZM الكولاجين المعيب لتكوين العظام. نتيجة لذلك ، تكون العظام هشة للغاية وعادة ما تكون هناك تشوهات في العظام والعمود الفقري وأعراض أخرى.