Fibronektinas yra gliukoproteinas ir vaidina svarbų vaidmenį kūno ląstelių sanglaudoje kraujas krešėjimas. Organizme jis atlieka daug įvairių funkcijų, susijusių su gebėjimu formuoti adhezines jėgas. Struktūriniai fibronektino skardos susidarymo defektai vadovauti iki sunkaus jungiamasis audinys trūkumai.
Kas yra fibronektinas?
Fibronektinas reiškia gliukoproteiną, kurio molekulinė masė yra 440 kDa (kilodaltonai). Jis naudojamas formuojant sukibimo jėgas tarp ląstelių, tarp kūno ląstelių ir įvairių substratų, tarp kūno ląstelių ir tarpląstelinės matricos bei tarp trombocitai metu kraujas krešėjimas. Todėl palaiko žaizdų gijimas, embriogenezė, hemostazė, ląstelių sukibimas ląstelių migracijos metu arba antigeno prisijungimas prie fagocitų. Pirminiame fibronektine yra 2355 amino rūgštys ir suformuoja 15 izoformų. Jis randamas tarpląstelinėje srityje, taip pat somatinių ląstelių viduje. Už ląstelių ribų jis yra netirpus baltymas. Ląstelės plazmos viduje tai yra tirpus baltymas. Visas fibronektino formas koduoja tas pats FN1 genas. Tirpiame fibronektine yra dvi izomerinės baltymų grandinės, sujungtos disulfido tiltu. Netirpiame fibronektine šie molekulės vėl yra sujungti disulfidu tiltai suformuoti į fibrilę panašią struktūrą.
Anatomija ir struktūra
Pagrindinėje struktūroje fibronektinas yra dviejų į lazdelę panašių baltymų grandinių heterodimeras. Juos jungia disulfidinis tiltas. Iš to paties išreiškiamos izomerinės baltymų grandinės genas, FN1 genas. Skirtinga pagrindo seka atsiranda dėl to alternatyvaus sujungimo genas. Kiekviename gene yra egzonų ir intronų. Egzonai yra segmentai, kurie virsta baltymų struktūra. Kita vertus, intronai yra neaktyvūs genų segmentai. Alternatyviai jungiant, bazių porų seka išlieka ta pati, tačiau skirtinguose genų segmentuose randami egzonai ir intronai. Verčiant genetinę informaciją, skaitomi egzonai yra sujungiami, o intronai yra iškirpti. Šis alternatyvus tos pačios genetinės informacijos vertimas leidžia iš to paties geno suformuoti daugybę izomerinių baltymų grandinių. Iš dviejų izomerinių baltymų grandinių susidaręs fibronektinas yra tirpus, susidaro kepenys ir įeina į kraujas plazma. Čia ji yra atsakinga už kraujo krešėjimą žaizdų gijimas ir audinių regeneracija. Netirpus fibronektinas gaminamas makrofaguose, endotelio ląstelėse ar fibroblastuose. Joje yra ta pati pagrindinė struktūra. Tačiau čia atskiras fibronektinas molekulės vėl jungiasi disulfidu tiltai suformuoti fibrilines baltymų struktūras, kurios sulaiko ląsteles. Gebėjimą formuoti adhezines jėgas lemia dažnai pasireiškianti aminorūgščių seka argininas-glicinas-aspartatas. Dėl to fibronektinas sukimba su vadinamaisiais integrinais (adhezijos receptoriais ant ląstelių paviršiaus). Fibronektino baltymų grandines sudaro daugybė domenų, kuriuose yra nuo 40 iki 90 amino rūgštys. Remiantis domenų homologija, fibronektino polipeptidinės grandinės skirstomos į tris struktūrinius tipus: I, II ir III.
Funkcija ir vaidmenys
Fibronektinas paprastai padeda išlaikyti tam tikrus struktūrinius vienetus. Tai apima ląsteles, tarpląstelinę matricą, tam tikrus substratus ir trombocitai. Anksčiau fibronektinas taip pat buvo vadinamas ląstelių klijais. Tai užtikrina, kad audinių ląstelės išliktų kartu ir neslinktų. Tai taip pat vaidina svarbų vaidmenį ląstelių migracijoje. Net makrofagų prijungimas prie antigenų yra tarpinis fibronektino. Be to, fibronektinas taip pat kontroliuoja daugybę embriogenezės ir ląstelių diferenciacijos procesų. Tačiau piktybinių navikų atveju fibronektinas dažnai sumažėja. Tai įgalina naviką augti į audinį ir forma metastazių išmesdamas naviko ląsteles. Kraujo plazmoje tirpus fibronektinas leidžia susidaryti kraujo krešuliams, kad būtų sustabdytas kraujavimas žaizdos. Šiame procese individualus kraujas trombocitai yra sulipę dėl fibrino susidarymo. Būdamas opsoninu, fibronektinas prisijungia prie makrofagų paviršiaus kaip receptoriai. Šių receptorių pagalba makrofagai gali surišti ir įtraukti tam tikras patogenines daleles. Tarpląstelinėje erdvėje netirpus fibronektinas yra atsakingas už ląsteles fiksuojančios matricos susidarymą.
Ligos
Fibronektino trūkumas ar struktūrinės anomalijos dažnai būna rimtos sveikatai padarinius. Pavyzdžiui, kaip rezultatas Vėžys augimas naviko viduje, fibronektinas koncentracija mažėja. Naviko ląstelių asociacija tampa laisvesnė ir ląstelės migruoja viena nuo kitos. Tai veda prie dažnai metastazių sukeltas naviko ląstelėms atsiskyrus ir per limfinę sistemą ar kraujo plazmą migruojant į kitas kūno dalis. Be to, dėl fibronektino trūkumo, Vėžys ląstelės taip pat gali augti greičiau į kaimyninį audinį ir taip jį išstumti. Be to, yra paveldimų ligų, kurios vadovauti į defektą jungiamasis audinys. Vienas pavyzdžių yra Ehlerso-Danloso sindromas. Ehlerso-Danloso sindromas yra ne viena liga, bet yra ligos kompleksas jungiamasis audinys defektai. X tipą sukelia fibronektino nebuvimas arba jo defektai. Tai yra FN1 geno mutacija. Tai lemia drastišką jungiamojo audinio silpnumas. Liga paveldima autosominiu recesyviniu būdu. Tai pasireiškia labai suglebusia oda ir hipermobilumas sąnarių. Nepaisant didelių skirtumų jungiamojo audinio silpnumas, atskirų šio komplekso ligų simptomai yra panašūs. Pasak danų dermatologo Edvardo Ehlerio ir prancūzų dermatologo Henri-Alexandre'o Danloso, kardinalūs Ehlerso-Danloso sindromas yra sunkus pertempimas ir ašarojimas oda. Galiausiai, tam tikra FN1 geno mutacija taip pat gali vadovauti iki glomerulopatijos (inkstų korpusų ligos). Tai rimta inkstas liga, kuri dažnai reikalauja dializė gydymas.
