Φιβρονεκτίνη

Φιβρονεκτίνη είναι μια γλυκοπρωτεΐνη και παίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση των κυττάρων του σώματος μαζί ή στην πήξη του αίματος. Αναλαμβάνει πολλές διαφορετικές λειτουργίες στον οργανισμό, οι οποίες σχετίζονται με την ικανότητά του να αναπτύσσει συγκολλητικές δυνάμεις. Τα δομικά σφάλματα στη δομή της ινονηκτίνης μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρή αδυναμία του συνδετικού ιστού.

Τι είναι η ινονεκτίνη;

Η φιβρονεκτίνη είναι μια γλυκοπρωτεΐνη με μοριακό βάρος 440 kDa (kilodaltons). Χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη συγκολλητικών δυνάμεων μεταξύ κυττάρων, μεταξύ κυττάρων σώματος και διαφόρων υποστρωμάτων, μεταξύ κυττάρων σώματος και της ενδοκυτταρικής μήτρας, και μεταξύ αιμοπεταλίων κατά τη διάρκεια της πήξης του αίματος. Υποστηρίζει λοιπόν την επούλωση τραυμάτων, την εμβρυογένεση, την αιμόσταση, την κυτταρική πρόσφυση κατά τη μετανάστευση των κυττάρων ή τη σύνδεση αντιγόνου στα φαγοκύτταρα.

Η πρωτογενής ινονεκτίνη περιέχει 2355 αμινοξέα και σχηματίζει 15 ισομορφές. Εμφανίζεται τόσο στην εξωκυτταρική περιοχή όσο και εντός των κυττάρων του σώματος. Έξω από τα κύτταρα είναι μια αδιάλυτη πρωτεΐνη, μέσα στο πλάσμα των κυττάρων είναι μια διαλυτή πρωτεΐνη. Όλες οι μορφές ινωδονεκτίνης κωδικοποιούνται από το ίδιο γονίδιο FN1. Η διαλυτή ινονηκτίνη περιέχει δύο ισομερείς αλυσίδες πρωτεϊνών που συνδέονται με μια δισουλφιδική γέφυρα. Στην περίπτωση της αδιάλυτης ινονηκτίνης, αυτά τα μόρια συνδέονται πάλι το ένα με το άλλο μέσω δισουλφιδικών γεφυρών για να σχηματίσουν δομή τύπου ινώδους.

Ανατομία & δομή

Στη βασική του δομή, η ινονεκτίνη είναι ένα ετεροδιμερές που αποτελείται από δύο αλυσίδες πρωτεΐνης τύπου ράβδου, οι οποίες συνδέονται με μια γέφυρα δισουλφιδίου. Οι αλυσίδες ισομερούς πρωτεΐνης εκφράζονται από το ίδιο γονίδιο, το γονίδιο FN1. Η διαφορετική βασική αλληλουχία προκύπτει από εναλλακτική σύνδεση αυτού του γονιδίου. Κάθε γονίδιο περιέχει εξόνια και ιντρόνια. Τα εξόνια είναι τμήματα που μεταφράζονται στη δομή των πρωτεϊνών. Αντιθέτως, τα ιντρόνια είναι ανενεργά τμήματα γονιδίων. Με εναλλακτικό μάτισμα, η ακολουθία των ζευγών βάσεων παραμένει η ίδια, αλλά τα εξόνια και τα ιντρόνια βρίσκονται σε διαφορετικά τμήματα γονιδίων. Κατά τη μετάφραση των γενετικών πληροφοριών, τα ευανάγνωστα εξόνια συγχωνεύονται και τα ιντρόνια αποκόπτονται. Αυτή η εναλλακτική μετάφραση των ίδιων γενετικών πληροφοριών επιτρέπει τον σχηματισμό αρκετών ισομερών πρωτεϊνικών αλυσίδων από το ίδιο γονίδιο.

Η φιβρονεκτίνη, αποτελούμενη από δύο ισομερείς πρωτεΐνες αλυσίδες, είναι διαλυτή, σχηματίζεται στο ήπαρ και εισέρχεται στο πλάσμα του αίματος. Εκεί είναι υπεύθυνο για την πήξη του αίματος ως μέρος της επούλωσης πληγών και της αναγέννησης των ιστών. Η αδιάλυτη ινονηκτίνη παράγεται στους μακροφάγους, τα ενδοθηλιακά κύτταρα ή τους ινοβλάστες. Περιέχει την ίδια βασική δομή. Εδώ, ωστόσο, τα μεμονωμένα μόρια ινονεκτίνης συνδέονται με τη σειρά τους με δισουλφιδικές γέφυρες για να σχηματίσουν ινώδεις πρωτεϊνικές δομές που συγκρατούν τα κύτταρα μαζί.

Η ικανότητα ανάπτυξης συγκολλητικών δυνάμεων οφείλεται στη συχνά αλληλουχία αμινοξέων αργινίνη - γλυκίνη - ασπαρτικό. Αυτό οδηγεί στην προσκόλληση της ινονηκτίνης στις λεγόμενες ιντεγκρίνες (υποδοχείς προσκόλλησης στην επιφάνεια των κυττάρων). Οι πρωτεϊνικές αλυσίδες της ινονηκτίνης αποτελούνται από πολλούς τομείς που περιέχουν 40 έως 90 αμινοξέα. Λόγω της ομολογίας των περιοχών, οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες ινωδονεκτίνης χωρίζονται στους τρεις δομικούς τύπους I, II και III.

Λειτουργία & εργασίες

Η ινονηκτίνη χρησιμεύει γενικά για συγκράτηση ορισμένων δομικών μονάδων. Αυτά περιλαμβάνουν τα κύτταρα, την εξωκυτταρική μήτρα, ορισμένα υποστρώματα ή ακόμη και αιμοπετάλια. Η φιβρονεκτίνη κάλεσε Κυτταρική κόλλα καθορισμένο. Διασφαλίζει ότι τα κύτταρα στους ιστούς παραμένουν μαζί και δεν απομακρύνονται.

Παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στη μετανάστευση των κυττάρων. Ακόμη και η σύνδεση μακροφάγων με αντιγόνα διαμεσολαβείται από την ινονηκτίνη. Επιπλέον, η ινονεκτίνη ελέγχει πολλές διαδικασίες εμβρυογένεσης και διαφοροποίησης κυττάρων.

Ωστόσο, η ινονεκτίνη μειώνεται συχνά σε κακοήθεις όγκους. Αυτό επιτρέπει στον όγκο να αναπτυχθεί στον ιστό και να σχηματίσει μεταστάσεις διαχωρίζοντας τα καρκινικά κύτταρα.

Η διαλυτή ινονηκτίνη στο πλάσμα του αίματος επιτρέπει στο σχηματισμό θρόμβων αίματος για να κλείσει αιμορραγικές πληγές. Τα μεμονωμένα αιμοπετάλια κολλούν μαζί μέσω του σχηματισμού ινώδους. Ως οψονίνη, η ινονηκτίνη συνδέεται με την επιφάνεια των μακροφάγων ως υποδοχείς. Με τη βοήθεια αυτών των υποδοχέων, οι μακροφάγοι μπορούν να συνδέονται και να ενσωματώνουν ορισμένα σωματίδια που προκαλούν ασθένειες. Στον εξωκυτταρικό χώρο, η αδιάλυτη ινονηκτίνη είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό μιας μήτρας που στερεώνει τα κύτταρα.

Ασθένειες

Η ανεπάρκεια ή οι διαρθρωτικές ανωμαλίες στη ινονηκτίνη έχουν συχνά σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία. Ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης καρκίνου εντός του όγκου, η συγκέντρωση της ινονεκτίνης μειώνεται. Η κυτταρική δομή στον όγκο χαλαρώνει και τα κύτταρα απομακρύνονται. Αυτό οδηγεί στις συχνές μεταστάσεις λόγω του διαχωρισμού των καρκινικών κυττάρων και της μετανάστευσής τους μέσω του λεμφικού συστήματος ή του πλάσματος του αίματος σε άλλα μέρη του σώματος. Επιπλέον, λόγω της έλλειψης ινωδονεκτίνης, τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν πιο γρήγορα στον γειτονικό ιστό και έτσι να το αντικαταστήσουν.

Επιπλέον, υπάρχουν κληρονομικές ασθένειες που οδηγούν σε ελάττωμα του συνδετικού ιστού. Ένα παράδειγμα είναι το σύνδρομο Ehlers-Danlos. Το σύνδρομο Ehlers-Danlos δεν είναι μια ομοιόμορφη ασθένεια, αλλά αντιπροσωπεύει ένα σύμπλεγμα ελαττωμάτων συνδετικού ιστού. Ο τύπος Χ προκαλείται από ελλείπουσα ή ελαττωματική ινονηκτίνη. Είναι μια μετάλλαξη στο γονίδιο FN1. Αυτό οδηγεί σε δραστική αδυναμία του συνδετικού ιστού. Η κατάσταση κληρονομείται ως αυτοσωμικό υπολειπόμενο χαρακτηριστικό. Εκδηλώνεται σε ένα πολύ χαλαρό δέρμα και υπερβολική κινητικότητα των αρθρώσεων. Παρά τις μεγάλες διαφορές στην αιτία του αδύναμου συνδετικού ιστού, τα συμπτώματα των μεμονωμένων ασθενειών αυτού του συμπλέγματος είναι παρόμοια. Σύμφωνα με τον Δανό δερματολόγο Edvard Ehlers και τον Γάλλο δερματολόγο Henri-Alexandre Danlos, τα βασικά συμπτώματα του συνδρόμου Ehlers-Danlos είναι η σοβαρή υπερβολική ικανότητα τραβήγματος και το σκίσιμο του δέρματος.

Τέλος, μια συγκεκριμένη μετάλλαξη στο γονίδιο FN1 μπορεί επίσης να οδηγήσει σε σπειραματοπάθεια (ασθένειες των νεφρών. Πρόκειται για μια σοβαρή νεφρική νόσο που απαιτεί συχνά θεραπεία αιμοκάθαρσης.