Фибронектин

Фибронектин је глукопротеин и игра важну улогу у одржавању телесних ћелија заједно или у згрушавању крви. Он преузима много различитих функција у организму, које су повезане са његовом способношћу да развија адхезивне силе. Структурне грешке у структури фибронектина могу довести до озбиљне слабости везивног ткива.

Шта је фибронектин?

Фибронектин је глукопротеин молекулске тежине од 440 кДа (килодалтона). Користи се за развијање адхезивних сила између ћелија, између ћелија тела и различитих супстрата, између телесних ћелија и међућелијског матрикса, и између тромбоцита крви током згрушавања крви. Стога подржава зацељивање рана, ембриогенезу, хемостазу, адхезију ћелије током миграције ћелије или везање антигена за фагоците.

Примарни фибронектин садржи 2355 аминокиселина и формира 15 изоформи. Јавља се како у ванћелијском простору тако и у ћелијама тела. Изван ћелија је нерастворљив протеин, а унутар ћелије плазме растворљиви протеин. Сви фибронектински облици су кодирани истим ФН1 геном. Растворљиви фибронектин садржи два изомерна ланца протеина који су повезани дисулфидним мостом. У случају нерастворљивог фибронектина, ови молекули се поново повезују један са другим преко дисулфидних мостова да би формирали структуру сличну фибрили.

Анатомија и структура

У својој основној структури, фибронектин је хетеродимер који се састоји од два протеинска ланца налик шипкама, а повезани су дисулфидним мостом. Ланци изомерних протеина су експримирани истим геном, ФН1 геном. Различита базна секвенца резултат је алтернативног спајања овог гена. Сваки ген садржи егзоне и интроне. Егзони су одељци који су преведени у структуру протеина. Супротно томе, интрони су неактивни сегменти гена. Са алтернативним спајањем, редослед основних парова остаје исти, али егзони и интрони се налазе на различитим генским сегментима. При превођењу генетских информација, читљиви егзони се спајају и интрони се изрезују. Овај алтернативни превод истих генетских информација омогућава стварање више ланаца изомерних протеина из истог гена.

Фибронектин, кога чине два ланца изомерних протеина, је растворљив, формира се у јетри и улази у крвну плазму. Тамо је одговоран за коагулацију крви као део зарастања рана и регенерације ткива. Нерастворљиви фибронектин се производи у макрофазима, ендотелним ћелијама или фибробластима. Садржи исту основну структуру. Овде су, међутим, појединачни молекули фибронектина међусобно повезани дисулфидним мостовима да би формирали фибриларне протеинске структуре које држе ћелије заједно.

Способност развијања адхезивних сила настаје захваљујући често присутној аминокиселинској секвенци аргинин - глицин - аспартат. То доводи до адхезије фибронектина на такозване интегине (рецепторе адхезије на површини ћелија). Протеински ланци фибронектина сачињени су од многих домена који садрже 40 до 90 аминокиселина. Због хомологије домена, фибронектински полипептидни ланци су подељени у три структурна типа И, ИИ и ИИИ.

Функција и задаци

Фибронектин углавном служи за држање одређених структурних јединица. Они укључују ћелије, ванћелијски матрикс, одређене супстрате или чак крвне плочице. Некада се звао фибронектин Ћелијски лепак одређен. Обезбеђује да ћелије у ткивима остану заједно и не раздвајају се.

Такође игра велику улогу у миграцији ћелија. Чак фиксирање макрофага са антигенима посредује фибронектин. Надаље, фибронектин контролира многе процесе ембриогенезе и диференцијације ћелија.

Међутим, фибронектин се често смањује код малигних тумора. То омогућава тумору да прерасте у ткиво и формира метастазе цепањем ћелија тумора.

Растворљиви фибронектин у крвној плазми омогућава стварање крвних угрушака како би се затвориле крваве ране. Појединачни крвни тромбоцити се лепе заједно стварањем фибрина. Као опсонин, фибронектин се везује за површину макрофага као рецепторе. Уз помоћ ових рецептора, макрофаги могу да вежу и уграђују одређене честице које изазивају болест. У ванћелијском простору, нерастворљиви фибронектин је одговоран за стварање матрикса који фиксира ћелије.

Болести

Мањак или структурне неправилности фибронектина често имају озбиљне здравствене ефекте. Као резултат раста рака унутар тумора, концентрација фибронектина опада. Ћелијска структура тумора је лабава и ћелије се раздвајају. То доводи до честих метастаза услед цепања ћелија тумора и њихове миграције преко лимфног система или крвне плазме у друге делове тела. Поред тога, због недостатка фибронектина, ћелије рака могу брже прерасти у суседно ткиво и на тај начин га избацити.

Даље, постоје наследне болести које доводе до оштећења везивног ткива. Један пример је Ехлерс-Данлос синдром. Ехлерс-Данлос синдром није једнолика болест, већ представља комплекс оштећења везивног ткива, а тип Кс је узрокован недостатком или неисправним фибронектином. Ради се о мутацији гена ФН1. То доводи до драстичне слабости везивног ткива. Стање се насљеђује као аутосомно рецесивна особина. Манифестира се у врло опуштеној кожи и прекомерној покретљивости зглобова. Упркос великим разликама у узроку слабог везивног ткива, симптоми појединих болести овог комплекса су слични. Према данском дерматологу Едварду Ехлерсу и француском дерматологу Хенри-Александру Данлосу, кардинални симптоми Ехлерс-Данлос синдрома су озбиљна прекомерност и обрадивост коже.

Коначно, одређена мутација гена ФН1 такође може довести до гломерулопатије (болести бубрежних трупала). Ово је озбиљна болест бубрега која често захтева лечење на дијализи.