Matrice extracellulaire

Définition de la matrice extracellulaire

La matrice extracellulaire peut être considérée comme une suspension de macromolécules qui prend en charge tout, de la croissance tissulaire locale à l’entretien d’un organe entier. Ces molécules sont toutes des sécrétions produites par les cellules voisines. Une fois sécrétées, les protéines subiront un échafaudage. L’échafaudage, à son tour, est un terme utilisé pour décrire les structures éphémères qui se forment entre des protéines individuelles pour fabriquer des polymères protéiques plus élaborés. Ces structures protéiques rigides, quoique temporaires, conféreront à la matrice une consistance visqueuse. On peut considérer la matrice extracellulaire comme essentiellement une soupe cellulaire ou un mélange de gel d’eau, de polysaccharides (ou de sucres liés) et de protéines fibreuses. Cela nous amène à une autre catégorie de molécule trouvée dans la matrice extracellulaire appelée protéoglycane. Le protéoglycane est un croisement hybride d’une protéine et d’un sucre, avec un noyau protéique et plusieurs groupes de sucre à longue chaîne l’entourant. Tous les groupes moléculaires qui composent ces macromolécules leur prêteront des propriétés spéciales qui dicteront le type d’interactions hydrophobes ou hydrophiles auxquelles ils peuvent participer.

Tout comme les interactions éphémères qu’ils forment dans cette solution aqueuse, le les structures réelles des protéines elles-mêmes sont particulièrement dynamiques. Les composants moléculaires trouvés dans leurs structures changent constamment. Le remodelage qu’ils subissent est certainement facilité par les enzymes protéases présentes dans la matrice et peut être modifié par des changements post-traductionnels. La matrice extracellulaire a une valeur fonctionnelle pour amortir les effets des facteurs de stress locaux dans la zone. Mais nous discuterons de nombreuses autres fonctions que la matrice sert en détail ci-dessous.

Fonction de matrice extracellulaire

Vivre le tissu peut être considéré comme un maillage dynamique de cellules et de liquide. Malgré leur proximité les unes des autres, les cellules d’un tissu ne sont pas simplement étroitement enroulées ensemble. Au lieu de cela, ils sont espacés à l’aide du maillage extracellulaire. La matrice agira comme une sorte de charge qui se trouve entre les cellules autrement serrées dans un tissu. De plus, non seulement la matrice comble les interstices entre ces cellules, mais elle conserve également un niveau d’équilibre hydrique et homéostatique. Le rôle peut-être le plus important de la matrice extracellulaire, cependant, peut être distillé jusqu’au niveau de soutien qu’elle fournit à chaque organe et tissu.

La matrice extracellulaire dirige la morphologie d’un tissu en interagissant avec la cellule. récepteurs de surface et en se liant aux facteurs de croissance environnants qui déclenchent alors les voies de signalisation. En fait, la matrice extracellulaire stocke en fait certains facteurs de croissance cellulaire, qui sont ensuite libérés localement en fonction des besoins physiologiques du tissu local. D’un autre côté, la morphologie d’un tissu est une autre façon de décrire le « look » ou l’apparence de l’organe ou du tissu. La présence physique de protéines et de sucres dans la matrice a également l’avantage d’amortir les forces qui peuvent être exercées sur l’environnement. Cela évite que les structures cellulaires ne s’effondrent ou que les cellules délicates ne tombent en état de choc. La matrice extracellulaire étant épaisse et minéralisée malgré sa richesse en eau, elle a pour fonction supplémentaire de maintenir les cellules dans un tissu séparé et physiquement distinct.

Les applications plus directes de la matrice extracellulaire incluent son rôle dans le soutien de la croissance et de la cicatrisation des plaies. Par exemple, la croissance osseuse repose sur la matrice extracellulaire car elle contient les minéraux nécessaires pour durcir le tissu osseux. Le tissu osseux devra deviennent opaques et inflexibles. La matrice extracellulaire le permettra en laissant ces processus de croissance saisir l’occasion de recruter des protéines et des minéraux extracellulaires pour construire et fortifier le squelette en croissance. De même, la formation de tissu cicatriciel après une blessure bénéficiera de la matrice extracellulaire et de son riche maillage de protéines insolubles dans l’eau.

Composants de la matrice extracellulaire

La matrice extracellulaire est principalement composée de quelques ingrédients clés: eau, protéines fibreuses et protéoglycanes. Les principales protéines fibreuses qui construisent la matrice extracellulaire sont les collagènes, les élastines et les laminines. Ce sont toutes des macromolécules protéiques relativement robustes. Leur robustesse confère à la matrice extracellulaire ses propriétés de tamponnage et de résistance à la force qui peuvent résister aux pressions environnementales sans s’effondrer. Le collagène est en fait un composant structurel principal non seulement de la matrice, mais également des animaux multicellulaires. Le collagène est la protéine fibreuse la plus abondante fabriquée par les fibroblastes, représentant environ un tiers de la masse protéique totale chez les animaux. Dans la matrice, le collagène donnera à la cellule une résistance à la traction et facilitera l’adhésion et la migration de cellule à cellule.L’élastine est une autre fibre qui donnera aux tissus la capacité de reculer et de s’étirer sans se casser. En fait, c’est parce que l’élastine et le collagène se lient et se réticulent physiquement que cet étirement est limité dans une certaine mesure par le collagène. La fibronectine est d’abord sécrétée par les cellules fibroblastes sous forme soluble dans l’eau, mais cela change rapidement une fois qu’elles s’assemblent en un maillage incoluble. La fibronectine régule la division et la spécialisation dans de nombreux types de tissus, mais elle a également un rôle embryonnaire spécial qui mérite d’être mentionné, car elle aidera au positionnement des cellules dans la matrice. La laminine est une protéine particulièrement importante. Il est particulièrement efficace pour s’assembler en réseaux de protéines en forme de feuille qui seront essentiellement la «colle» qui associe des types de tissus dissemblables. Il sera présent aux jonctions où le tissu conjonctif rencontre le tissu musculaire, nerveux ou de la muqueuse épithéliale.

L’image représente une illustration informatisée du structure tridimensionnelle de la protéine de collagène

Rôles de la protéine fibreuse:

Contrairement aux protéines fibreuses qui résistent à l’étirement, les protéoglycanes résistent à la compression . Cela fait référence aux forces qui poussent vers le bas sur le tissu qui, autrement, «écraseraient» ou s’effondreraient. Cette capacité provient du groupe glycosaminoglycane dans le protéoglycane. Les glycosaminoglycanes, ou GAG, sont des chaînes de sucre qui varieront et prêteront ainsi aux molécules des produits chimiques différents. De plus, les GAG sont la molécule la plus chargée négativement produite par les cellules animales. Cette charge attirera les GAG vers des ions sodium chargés positivement. Dans les tissus vivants, l’eau suit le mouvement du sodium. Cela nous amènera à une situation où l’eau et les GAG attirer ainsi, ce qui confèrera à l’eau dans la matrice extracellulaire une résistance caractéristique à la compression.

Quiz

1. Laquelle des propositions suivantes n’est pas un type de protéine fibreuse mentionné?
A. Élastine
B. Protéoglycane
C. Collagène
D. Laminine