Delovanje natriuretičnega hormona

Možganski natriuretični peptid (NT-proBNP) je pokazatelj pri diagnozi srčnega popuščanja. Glavne indikacije za uporabo: potrditev diagnoze srčnega popuščanja (predvsem disfunkcije levega prekata), razjasnitev vzrokov akutne kratke sape, ocena stanja bolnikov s srčnim popuščanjem in spremljanje zdravljenja.

Glavni natriuretični hormoni - atrij (ANP) in možgani (MNP, BNP) so regulatorji metabolizma vodne soli v telesu in so pomembni za uravnavanje krvnega tlaka. Sintetizirajo jih kardiomiociti v ventriklih srca. Glavni spodbuda za njihovo izločanje je zvišanje tlaka v levem preddvoru srca, zvišanje tlaka v prekata srca z disfunkcijo levega prekata. So antagonisti sistema aldosteron / renin-angiotenzin. Rezultat je zmanjšanje reabsorpcije natrija v distalnih tubulih in povečano izločanje le-tega z urinom. Izkazalo se je, da je možganski hormon (BNP) najbolj kazalnik kot pokazatelj motenj prekata, saj se njegova raven v krvi poveča, odvisno od stopnje srčnega popuščanja. Natriuretični peptid možganov: prejel je ime "možgani", ker je bil najprej izoliran iz prašičjih možganov.

NT-proBNP (N-termični cerebralni natriuretični propeptid) nastane po cepljenju aktivnega cerebralnega natriuretičnega peptida - BNP iz predhodnika cerebralnega natriuretičnega peptida (proBNP).

Do danes so bili pridobljeni podatki, da raven NT-pro BNP narašča v krvi pomembnega dela bolnikov z akutnim koronarnim sindromom, kar je pomemben dokaz za razvoj srčnega popuščanja in stopnja povečanja njegove koncentracije v krvi teh bolnikov dolgoročno določa napoved bolezni. Dokazano je očitno razmerje med ravni natriuretičnih hormonov b tipa in izidom pri bolnikih z akutnim koronarnim sindromom, saj povečana koncentracija teh hormonov kaže na večjo verjetnost smrti ali srčnega popuščanja, ne glede na druge prognostične dejavnike, vključno s srčnim deležem.


Povečanje BNP v plazmi odkrijemo prej z disfunkcijo levega prekata in kongestivnim srčnim popuščanjem, v primerjavi z njihovimi znaki, odkritimi v instrumentalnih študijah, vključno z ehokardiografijo. Zaradi tega je določanje ravni BNP v krvi praktično nepogrešljivo za zgodnjo diagnozo teh patologij..

Ta marker postaja standard pri zgodnji diagnozi srčnega popuščanja po vsem svetu. Po priporočilih Evropskega združenja za kardiologijo za diagnozo in zdravljenje srčnega popuščanja (2001) določanje vsebnosti natriuretičnega hormona poteka v naslednjih situacijah:

  1. Presejalne študije za prepoznavanje bolnikov z veliko verjetnostjo srčnega popuščanja.
  2. Diagnoza zgodnjih faz srčnega popuščanja.
  3. Ocena učinkovitosti terapije pri bolnikih s srčnim popuščanjem.
  4. Ocena prognoze poteka bolezni pri bolnikih s srčnim popuščanjem.

Natriuretični hormoni so regulatorji metabolizma vode in soli v telesu. Glavni spodbuda za njihovo izločanje je povečanje miokardne napetosti s povečanjem tlaka v levem prekatu srca, zvišanje tlaka v prekata srca z lokalno ali globalno disfunkcijo levega prekata..
S kardiovaskularno patologijo natriuretični peptidi odražajo kontraktilno delovanje srca, zato jih je mogoče uporabiti za diagnosticiranje srčnega popuščanja pred izvedbo instrumentalnega pregleda. V ta namen je priporočljivo uporabljati peptide tipa B. Pri diagnozi srčnega popuščanja je bila prikazana visoka negativna prognostična vrednost natriuretičnih peptidov tipa B (> 90%). Prvi rezultati izbora terapije pod nadzorom cerebralnega natriuretičnega hormona (MNP, BNP) pri kroničnem srčnem popuščanju so dali spodbudne rezultate, ki so lahko podlaga za velike randomizirane prospektivne študije.

Splošne informacije o natriuretičnih peptidih.

Natriuretični peptidi - atrijski (ANP), možgani (MNP, BNP), C-natriuretiki (CNP) so hormoni iste družine, ki se izločajo v atrijih, ventrikulih srca in endotelijskih celicah krvnih žil. V celicah ledvic, krvnih žil, pljuč, nadledvičnih žlez in možganov so zanje našli posebne receptorje. Preučevanje hormonske aktivnosti srca se je začelo leta 1980, ko je de Bold v poskusu na živalih odkril diuretični učinek izvlečka iz atrijskega tkiva. Leta 1984 je bila ugotovljena kemijska struktura atrijskega natriuretičnega peptida (ANP). Kasneje sta bila možganska natriuretični peptid (MNP, BNP) in natriuretični peptid tipa C (SNP) izolirana in proučena. Atrijski peptidi (atrijski natriuretični peptidi, ANP) se imenujejo tudi peptidi tipa A, možgani (možganski natriuretični peptidi, BNP) pa se imenujejo peptidi tipa B. PNP je produkt znotrajceličnega encimskega cepitve predhodnika peptida (126 aminokislin) v C-terminalni fragment PNP (sam PNP - 99-126) in biološko neaktiven N-terminalni PNP (N-PNP ali N-proPNP).

Oblika BNP (32) in NT-proBNP (1-76) sta oblikovana iz pro-predhodnika pro-BNP (108). Tako se tvorita aktivni hormon BNP in neaktivni del NT-proBNP v ekvimolarnih koncentracijah. Tako BNP-32 kot N-terminalni del proBNP (1-76) kroži v plazmi. NT-proBNP v primerjavi z BNP ima daljšo razpolovno dobo. Zato se njegove definicije štejejo za bolj informativne kot definicija BNP.
Tako lahko tvorbo hormonov BNP / NT-proBNP predstavimo na naslednji način: prepro BNP (134) ⇒ pro-BNP (108) pod delovanjem posebne proteaze ⇒ NT-proBNP (1-76) + BNP (77-108).

Ko govorimo o SNP, pomenijo dva peptida, sestavljena iz 22 in 53 aminokislin, z enim predhodnikom - pro-SNP. V fiziologiji izraz "družina" natriuretičnih peptidov vključuje neaktivne N-fragmente MNP in PNP, aktivna MNP in PNP ter dva peptida SNP. Včasih sta guanilin in uroguanilin, izolirana iz prebavil, vključena v isto skupino. Dokazano je, da ti peptidi sodelujejo pri uravnavanju prenosa natrija in vode v črevesju.

Izvor PNP so atriji (v veliko manjši meri - ventrikuli srca), MNP (BNP) - večinoma ventrikle srca, SNP - možgansko tkivo in vaskularni endotel. V možganih, posodah, ledvicah, nadledvičnih žlezah in pljučih, izolirani so receptorji natriuretičnih peptidov A, B in C. Peptide razgradi encim, nevtralna endopeptidaza, katerih največja količina je določena v epitelijskih celicah proksimalnega tubula nefrona.

Natriuretični peptidi so fiziološki antagonisti angiotenzina II v povezavi s stimulacijo izločanja aldosterona, ki povečuje reabsorpcijo natrija in povečuje žilni ton. Poleg tega PNP in MNP povečujeta prepustnost žil, zaradi česar se tekoči del plazme premakne v ekstravaskularni prostor (zmanjšana prednapetost) in zmanjša tonus simpatičnega živčnega sistema (učinek na naknadno obremenitev).

Glavna spodbuda za povečano izločanje MNP (BNP) in PNP je obsežna atrijska preobremenitev. Glavni sprožilec nastanka MNP (BNP) je povečanje miokardne napetosti. Napetost, ki jo razvije levi prekat (LV), je določena z obremenitvijo miokarda. Po Laplasovem zakonu je miokardni stres neposredno sorazmeren z intrakavitarnim tlakom in LV polmerom ter obratno sorazmeren z debelino miokardne stene. To je pomembno za razumevanje patofizioloških razlogov za povečanje vsebnosti BNP, katerega glavni sprožilec je povečano sproščanje, povečan končni diastolični tlak (KDD).

NT-proBNP (količinsko)

NT-proBNP je možganski natriuretični hormon, protein, ki nastaja v levem prekatu srca. Igra pomembno vlogo pri diagnozi srčnega popuščanja.

Možganski natriuretični propeptid, N-terminalni fragment možganskega natriuretičnega peptida, N-terminalni cerebralni natriuretični peptid, N-terminalni propeptid natriuretičnega hormona (tip B).

Sinonimi angleščina

Natriuretični peptid tipa B, natriuretični peptid tipa N, terminalni natriuretični peptid možganov, proBNP, N-terminalni proBNP.

PG / ml (pikogram na mililiter).

Kateri biomaterial se lahko uporabi za raziskave?

Kako se pripraviti na študij?

  • Pred testiranjem ne jejte 12 ur.
  • 30 minut pred raziskavo odpravite fizični in čustveni stres..
  • 30 minut pred raziskavo ne kadite..

Pregled študije

NT-proBNP - predhodnik cerebralnega natriuretičnega peptida (MNP).

Običajno v srcu nastajajo majhne količine proteina proBNP, ki se cepijo, da tvorijo aktivni hormon - možganski natriuretični peptid (MNP ali BNP) - in neaktivni fragment - N-terminalni cerebralni natriuretični peptid (NT-proBNP). Funkcija MNE je uravnavanje volumna krvi, ki kroži po telesu, in s tem tudi sile, ki jo mora imeti srce, da črpa to kri po telesu.

MNP in NT-proBNP se tvorita večinoma le v levem prekatu srca - to je najmočnejša "komora", ki najbolj deluje na "črpanje" krvi. Če se v telesu zadrži tekočina, potem levi prekat deluje z večjo obremenitvijo in njegove stene se raztegnejo. Zaradi tega se koncentracija MNP in NT-proBNP v krvi znatno poveča, kar vodi do povečanega izločanja natrija, s katerim odstranimo odvečno tekočino. Najpogosteje se takšne spremembe pojavijo pri srčnem popuščanju.

Za kaj se uporablja študija??

Srčno popuščanje se lahko pojavi iz različnih razlogov. Najpogosteje se manifestira kot otekanje nog, zasoplost, utrujenost. Za potrditev diagnoze je potreben ultrazvočni pregled srca - ehokardiografija. Kljub temu se pogosto zgodi, da je težko postaviti diagnozo zaradi podobnosti simptomov z drugimi boleznimi. NT-proBNP se uporablja za razlikovanje srčnega popuščanja od na primer pljučnih bolezni. Natančna diagnoza je ključna, saj se srčno popuščanje dobro odziva..

Poleg tega lahko s pomočjo ravni NT-proBNP presodimo resnost srčnega popuščanja in ocenimo učinkovitost njegovega zdravljenja.

Ko je načrtovana študija?

  • Če obstaja sum srčnega popuščanja.
  • Pri akutni bolečini, ki jo povzroča koronarna bolezen srca (določitev NT-proBNP vam omogoča oceno stopnje tveganja možnih zapletov).
  • Pri spremljanju učinkovitosti zdravljenja srčnega popuščanja.

Kaj pomenijo rezultati??

Starost

Referenčne vrednosti

Zvišane ravni NT-proBNP najverjetneje kažejo na srčno popuščanje. Nasprotno, rezultat pod normo praktično izključi njegovo prisotnost.

Razlogi za povečanje NT-proBNP

  • Kronično srčno popuščanje. Višja kot je NT-proBNP, večja je resnost srčnega popuščanja.
  • Akutna povečana obremenitev levega prekata srca katerega koli izvora.
  • Prisotnost spodbujevalnika.

Kaj lahko vpliva na rezultat?

  • Kronična odpoved ledvic včasih vodi do povečanja koncentracije NT-proBNP.
  • Prisotnost revmatoidnega faktorja naredi rezultate zanesljive.
  • Koncentracija NT-proBNP pri ženskah je višja kot pri moških.
  • Ravni NT-proBNP se s starostjo povečujejo.

Atrijski natriuretični peptid

Atrijski natriuretični peptid je eden od beljakovinskih hormonov, ki jih mišične celice srca proizvajajo kot rezultat povečanega krvnega tlaka. Med glavnimi funkcijami te snovi lahko ločimo normalizacijo presnove maščobnega tkiva in presnovo vodno-elektrolitne snovi.

Atrijski natriuretični peptid vpliva na številne telesne sisteme, med katerimi so:

Srce. Pomanjkanje hormona vodi v razvoj fibroze, povečanje velikosti srca, vzdrževanje normalne ravni hormona zmanjša tveganje za razvoj hipertrofije.

Maščobno tkivo. Hormon aktivira sproščanje maščobnih kislin z maščobnim tkivom.

Ledvice. Ta snov je sposobna zmanjšati izločanje aldosterona, odstraniti iz intersticija medularnega sloja natrijevega klorida, pa tudi sečnino, zavirati proizvodnjo renina, zmanjšati reabsorpcijo natrija, razširiti glomerularne arteriole, zagotoviti sprostitev mezangialnih celic.

Krvni test za raven atrijskega natriuretičnega peptida se praviloma opravi, da se ugotovi vzrok kratke sape: povzroči ga okvara srca ali ne, potrdi ali ovrže diagnozo srčnega popuščanja, pa tudi za nekatere druge indikacije. 12 ur pred krvnim testom na vsebnost hormonov je priporočljivo zavrniti hrano. Jemanje določenih zdravil lahko vpliva na rezultate analize, med njimi ločimo srčne glikozide, vazodilatatorje, diuretike, kalcijeve antagoniste..

Povišano raven tega hormona lahko opazimo iz naslednjih razlogov:

  • Paroksizmalna atrijska tahikardija
  • Postopno srčno popuščanje
  • Atrijski spodbujevalnik
  • Povečan volumen srca, zlasti asimptomatsko
  • Zvišan intrakardni tlak
  • Bolezni srca

Izobrazba: Diplomirala na Državni medicinski univerzi Vitebska in diplomirala kirurgijo. Na univerzi je vodil svet Študentskega znanstvenega društva. Nadaljnje usposabljanje v letu 2010 - za specialko "Onkologija" in leta 2011 - za specialnost "Mamologija, vizualne oblike onkologije".

Izkušnje: 3 leta delajte v splošni zdravstveni mreži kot kirurg (Viteška bolnišnica za nujne primere, Liozno CRH) in delovni dežurni onkolog in travmatolog. V Rubiconu delajte kot farmacevtski zastopnik vse leto.

Predstavil je 3 predloge za racionalizacijo na temo “Optimizacija antibiotične terapije glede na vrstno sestavo mikroflore”, 2 dela sta osvojili nagradi na republiškem natečaju-pregled študentskih raziskovalnih člankov (1. in 3. kategorija).

Natriuretični peptidi

... so družina hormonov, katerih glavna funkcija je uravnavanje metabolizma vode in soli v telesu.

V začetku 20. stoletja se je pojavila domneva o endokrini funkciji srca in pokazalo se je, da širitev atrija povzroča natriurezo. Uporaba elektronske mikroskopije je pokazala, da so znotrajcelične granule v atrijskih miocitih, podobne zrncem endokrinih celic. Leta 1981 so v poskusih na podganah pokazali, da dajanje ekstraktov atrijskih miocitov podganam povzroča natriurezo in diurezo. Pozneje je bilo ugotovljeno, da je aktivni dejavnik atrijski natriuretični peptid (Atrijski natriuretični peptid, ANP). Leta 1985 so bili povzeti podatki o endokrini funkciji srca, ki so preučevali vlogo ANP kot hormonskega dejavnika, ki uravnava vodno-elektrolitno homeostazo in krvni tlak. Leta 1988 so iz prašičjih možganov izolirali natriuretični peptid, podoben ANP, ki so ga poimenovali Brain Natriuretic Peptide BNP. Kasneje se je pokazalo, da se BNP izrazi predvsem v kardiomiocitih in ima skupne periferne receptorje z ANP, zato se zadnje čase pogosteje uporablja ime »Natriuretic Peptide tipa B«. Nato je bil identificiran tretji natriuretični peptid, imenovan CNP (natriuretski peptid tipa C), ki nastaja v možganih in endoteliju in ga ne izločajo kardiomiociti. V to smer:

    Izločanje ANP izvajajo atrijske mioendokrine celice, predvsem desna;
    Izločanje BNP izvajajo mioendokrine celice ventriklov, predvsem leve;
    Izločanje CNP nastaja v možganih in endoteliju (pa tudi v epitelijskih celicah tubulov in zbiralnih ledvičnih ceveh) in ga ne izločajo kardiomiociti.
Znan je tudi natriuretični peptid tipa D (dendroaspis natriuretični peptid - DNP), izoliran iz zelene kačje strupe mambe. Natriuretični peptid tipa D je trenutno premalo raziskan (po mnenju nekaterih avtorjev povzroča vazodilatacijo, predvsem arterijsko).

Mehanizem za uravnavanje izločanja natriuretičnih hormonov še ni povsem znan. Najverjetnejša spodbuda za sproščanje ANP in BNP je povečanje končnega diastoličnega tlaka v srčnih prekatu in njihova volumna preobremenitev. Poleg tega se lahko sinteza NP poveča kot odziv na ishemijo, aritmijo, tahikardijo, dajanje glukokortikoidov, izpostavljenost ščitničnim hormonom, angiotenzin-II, endotelin-1, ne glede na hemodinamične obremenitve srčnih komor. Stimuli sinteze CNP so: faktor nekroze tumorja alfa (FNP-), rastni faktor beta, interlevkin-1 in strižni stres (strižni stres); zavira sintezo CNP inzulina.

Vsi natriuretični peptidi imajo podobno molekularno strukturo, vključno z jedro aminokislin v obliki obroča, kot tudi frakcije C- (karboksil) in N- (amin). Peptidi se v sestavi in ​​količini aminokislin, ki sestavljajo njihovo sestavo, nekoliko razlikujejo. ANP in BNP, shranjene v granulah kardiomiocitov (t.j. mioendokrinih celic) v obliki prohormonov, preden vstopijo v krvni obtok pod delovanjem proteaz, se razdelijo na:

    fragmenti C-terminala, ki delujejo na hormon - atrijski (ANP) in cerebralni natriuretični (BNP) peptidi;
    fragmenti N-terminala, ki ne delujejo na hormon, N-terminalni atrijski natriuretični peptid (NT-proANP) in N-terminalni natriuretični peptid N-terminala (NT-proBNP).
Biološki učinki natriuretičnih peptidov se realizirajo z interakcijo z receptorji, ki se nahajajo na površini ciljnih celic, čemur sledi povečana proizvodnja znotrajceličnega cikličnega ganozin monofosfata (cGMP) in aktiviranje cGMP-odvisnih kinaz. BNP receptorji se nahajajo v možganih, pljučih, ledvicah, nadledvičnih žlezah, na površini fibroblastov in žilnih celic gladkih mišic. ANP in BNP zagotavljata srčno, vaskularno in reno zaščito z naslednjimi fiziološkimi mehanizmi:
    znižanje sistemskega krvnega tlaka (arterijski tlak) in vensko vračanje (prednapetost) v srce, uravnavanje homeostaze elektrolitov: povečanje glomerulne filtracije, zatiranje reabsorpcije natrija in povečanje natriureze in izločanja urina, zaviranje odzivov na vazopresin / antidiuretik, sprostitev celic žilnih gladkih mišic;
    zmanjšanje učinka simpatičnega živčnega sistema na srce in ožilje: zaviranje funkcij sistema renin-angiotenzin-aldosteron z inaktivacijo renina in aldosterona, angiotenzina II;
    ovira pri preoblikovanju srca in ožilja: zaviranje vnetnih, hipertrofičnih in proliferativnih procesov v endoteliju, celicah gladkih mišic, miokardu; zmanjšanje aktivnosti sistema renin-angiotenzin-aldosteron in citokinov, rastni faktorji, matrične metaloproteinaze, kateholamini itd. vpliv na procese koagulacije in aterotromboze.
Raven natriuretičnih peptidov se zviša s hipertrofijo levega prekata (LV), hemodinamično preobremenitvijo desnega prekata (RV), miokardno ishemijo, hipoksemijo, odpovedjo ledvic, cirozo jeter, sepso, pri starejših. Debelost in zdravljenje z zdravili nasprotno prispevata k zmanjšanju vsebnosti teh hormonov. Koncentracija natriuretičnih peptidov je pri ženskah nekoliko višja in se s starostjo poveča..

Sodobna laboratorijska diagnostika ponuja priložnost za preučevanje peptidov A-, B- in C-vrst. CNP lahko deluje kot označevalec endotelne disfunkcije. ANP, ki odraža le raztezanje atrija, je prav tako podvržen vplivu naključnih dejavnikov (telesna aktivnost, sprememba telesnega položaja), razpolovna doba aktivne ANP pa je 3-4 minute. Vse to omejuje uporabo ANP v kardiološki praksi. Za diagnostične in prognostične namene se zdi najbolj pomembna uporaba BNP. Med laboratorijskimi modifikacijami tega testa so trenutno na voljo za raziskave prokurzorski peptid pro-BNP, N-terminalni fragment predhodnika peptida NT-proBNP in biološko aktivni peptid BNP. V praksi se večinoma uporabljata NT-proBNP in BNP. Ker je prva predhodnica slednje, obe spojini nastajata v ekvimolarnih koncentracijah. V klinični praksi določanje NT-proBNP poteka predvsem v povezavi z daljšo razpolovno dobo (90-120 min) v primerjavi z BNP (približno 20 min), višjo koncentracijo NT-proBNP v krvni plazmi (približno 200 pg / ml pri odrasli, medtem ko je koncentracija BNP približno 25 pg / ml), pa tudi večja stabilnost in vivo in in vitro zaradi počasnejšega uničenja.

Uporaba laboratorijskega merila BNP / NT-proBNP bo omogočila objektivno diagnozo disfunkcije miokarda z visoko analitično občutljivostjo in specifičnostjo. Trenutno je določanje BNP / NT-proBNP, ki služi kot prognostični marker in pokazatelj učinkovitosti zdravljenja, standardna metoda za diagnosticiranje srčnega popuščanja (HF). Določitev natriuretičnih peptidov olajša diagnozo (presejanje) srčnega popuščanja v zgodnjih fazah, kar je še posebej pomembno, saj so kratka sapa, oteklina, utrujenost pogosto simptomi drugih bolezni in so subjektivni. Določitev BNP / NT-proBNP služi tudi za stratifikacijo tveganja za razvoj kroničnega srčnega popuščanja in določitev njegove prognoze.

Raziskovalne metode NT-proBNP in BNP temeljijo na principu imunokemije. Vendar trenutno ne obstaja standardizacija metod za določanje natriuretičnih peptidov (ni enotnega standarda), ker različni proizvajalci uporabljajo protitelesa na različne aminokislinske fragmente peptidov, pogoji za izvedbo in registracijo reakcije so različni. V skladu s tem se vrednosti kazalnikov, dobljenih pri uporabi sklopov različnih proizvajalcev, včasih bistveno razlikujejo. Upoštevati je treba tudi diagnostične vrednosti spremembe vsebnosti natriuretičnih peptidov, dobljenih v večcentričnih študijah s specifično patologijo. Po zadnjih podatkih so vrednosti BNP in NT-proBNP odvisne tudi od spola in starosti pacienta. Te težave ovirajo široko sprejemanje metod za oceno ravni natriuretičnih peptidov v plazmi v klinični praksi..

Naslednja priporočila lahko danes veljajo za najstrožja: za moške, mlajše od 54 let, se lahko upoštevajo referenčne vrednosti BNP do 60 pg / ml, od 55 - 64 let - do 80 pg / ml, od 65 do 74 let - do 150 pg / ml, starejši od 75 let - do 121 pg / dl. Pri ženskah so vrednosti nekoliko višje: do 45 let - do 89 pg / ml, 45 - 54 let - do 111 pg / ml, 55 - 64 let - do 115 pg / ml, 65 - 74 let - do 159 pg / ml in starejši od 75 let - do 266 pg / ml. Podobni podatki so predstavljeni za NT-proBNP: pri moških, mlajših od 54 let, vrednosti ne smejo presegati 93 pg / ml, od 55 do 54 let - 137 pg / ml, od 55 do 64 let - 177 pg / ml, od 65 do 74 let - 229 pg / ml, starejši od 75 let - do 852 pg / dl. Pri ženskah so intervali: do 45 let - do 178 pg / ml, 45 - 54 let - do 192 pg / ml, 55 - 64 let - do 226 pg / ml, 65 - 74 let - do 353 pg / ml, in starejši od 75 let - do 624 pg / ml.

Vendar so do danes ti podatki bolj teoretične narave. Za praktične namene se uporablja pojem „rezna točka“ („rezalna točka“ ali „odsek“), ki je določen na podlagi kliničnih podatkov in ob upoštevanju vseh možnih metodoloških razlik. Za BNP je koncentracija 100 pg / ml tako splošno sprejeta meja med ločitvijo norme in patologijo - zaradi vrednosti kazalnika pod to stopnjo je srčno popuščanje malo verjetno. Velika verjetnost srčnega popuščanja je pričakovana, ko vrednost kazalca presega 500 pg / ml. Pri NT-proBNP je srčno popuščanje malo verjetno pri vrednostih do 300 pg / ml; obstaja velika verjetnost patologije glede na starost: za bolnike, mlajše od 50 let - od 450 pg / ml, starejši od 50 let - od 900 pg / ml. Treba je opozoriti, da je med splošno sprejeto spodnjo in zgornjo mejo „odsekanega“ območje negotovih vrednosti - v tem intervalu indikatorji BNP in NT-proBNP ne dopuščajo niti zavrnitve niti potrditve diagnoze.

Trenutno je najbolj natančna standardna elektrokemiluminescentna metoda s preskusnimi sistemi na imunokemijskih analizatorjih linije Elecsys (Roche Diagnostic GmbH, Manheim, Nemčija). Testni sistem vsebuje dve poliklonalni protitelesi na specifične epitope, lokalizirane v N-terminalnem delu (1 - 76) proBNP (1 - 108). Približno 90 - 100% izmerjene koncentracije je znotraj 2 sigme z analitično občutljivostjo s korelacijskim koeficientom> 0,95. Najmanjša zaznavna koncentracija (spodnja meja določanja) je 5 pg / ml. Analitična specifičnost preskusa je določena v območju od 300 do 3000 pg / ml. Funkcionalna občutljivost ali koncentracija analita, ki jo lahko merimo v koeficientu variacije 20%, je

Atrijski natriuretični peptid - Atrijski natriuretični peptid

NPPA
Razpoložljive strukture
PPPIskanje ortologa: PDBe RCSB
Seznam identifikacijskih kod PDB
Identifikatorji
ZimbeNPPA, ANF, ANP, ATFB6, ATRST2, BDZ, BDZ-ANF, CDP, NAP, atrijski natriuretični peptid, natriuretični peptid A
Zunanji identifikatorjiOMIM: 108780 MGI: 97367 HomoloGene: 4498 GeneCards: NPPA
Gensko mesto (oseba)
Chr.Kromosom 1 (človeški)
Skupina1p36.22Začeti11845709 bp.
konec11848345 bp.
Gensko mesto (miška)
Chr.Kromosom 4 (miška)
Skupina4 E2 | 4 78,66 cmZačeti148000722 bp.
konec148002079 bp.
Genska ontologija
Molekularna funkcija vezava receptorskih nevropeptidov
hormona aktivnosti
peptidni receptorski hormon
nevropeptid hormona aktivnosti
vezava na beljakovine
vezava receptorjev
receptorski hormon
Celična komponenta citoplazma
Mast ok
celično jedro
perinuklearna citoplazma
zunajcelična regija
medcelični prostor
zunajcelični matriks
makromolekularni kompleks
zunajcelični matriks, ki vsebuje kolagen
Biološki proces odziv mišic
uregulacija stiskanja srčne mišice
odziv na hipoksijo
regulacija visokonapetostne aktivnosti kalcija v zaprtem kanalu
nevropeptidna signalna pot
nosečnost žensk
regulacijo srčne prevodnosti
negativna regulacija zbiranja limfne vazokonstrikcije
pozitivna regulacija izvoza kalijevih ionov skozi plazemsko membrano
presnovni proces celičnih beljakovin
regulacija krvnih žil
pozitivna regulacija srčnega utripa
pozitivna regulacija z zakasnitvijo usmernika aktivnost kalijevega kanala
cGMP proces biosinteze
uravnavanje krvnega tlaka
negativna regulacija sistemskega arterijskega krvnega tlaka
regulacija transmembranskega prenosa kalcijevih ionov z uporabo visokonapetostnih zaprtih kalcijevih kanalov
začetek transkripcije iz RNA - polimeraza II, promotor
uravnavanje srčne mišice atrija repolarizacije celične membrane
odziv na inzulin
rast celic, ki sodelujejo pri razvoju srčnih mišičnih celic
negativna regulacija rasti celic
hipertrofija mišic kot odgovor na stres
celični odziv na mehanski dražljaj
signalizacija receptorjev gvanilat ciklaze
zlaganje beljakovin
uravnavanje aktivnosti receptorjev
regulacija izločanja histamina mastocitov
regulacija cGMP-posredovane signalizacije
cGMP-posredovana signalizacija
Viri: Amigo / QuickGO
Ortologi
pogledOsebamiška
Entrez
RefSeq (mRNA)
RefSeq (beljakovine)

Lokacija (USK)Chr 1: 11,85 - 11,85 MbXP 4: 148 - 148 Mb
PubMed Iskanje
wikidata
Ogled / urejanje človekaOgled / urejanje miške

Atrijski natriuretični peptid (ANP) ali atrijski natriuretični faktor (ANF) je natriuretični peptidni hormon, ki se izloča iz srca atrija. Natriuretični peptidi (ANP, BNP in CNP) so družina hormonov / parakrinskih dejavnikov, ki so strukturno povezani. Glavna funkcija ANP povzroči zmanjšanje razširjene zunajcelične tekočine (ECF) zaradi povečanja ledvičnega izločanja natrija. ANP sintetizirajo in izločajo celice srčne mišice v stenah atrija v srcu. Te celice vsebujejo volumske receptorje, ki se odzivajo na povečano dilatacijo atrijske stene zaradi povečanja količine atrijske krvi.

Zmanjšan volumen krvi z ANP lahko privede do sekundarnih učinkov, kot so volumen izterjave zunajcelične tekočine (edem), izboljšana frakcija srčnega izida s posledično izboljšano perfuzijo organov, znižan krvni tlak in zvišan serumski kalij. Različni protiregulativni mehanizmi, ki delujejo hkrati na vsakega od teh stranskih učinkov, lahko te učinke odpravijo ali razveljavijo..

Natriuretični peptid možganov (BNP) - napačno; izločajo ga srčne mišične celice v srčnih ventriklih - podobno kot ANP po svojem učinku. Deluje prek enakih receptorjev kot ANP, vendar z 10-krat nižjo afiniteto kot ANP. Vendar je biološka razpolovna doba MNP dvakrat daljša od ANP, kateri od NT-proMNP pa je še večji, zaradi česar so ti peptidi boljša izbira kot ANP za diagnostično testiranje krvi.

vsebino

odpiranje

O odkritju ANP so poročali leta 1981, ko so odkrili atrijske izvlečke podgan, ki vsebujejo snov, ki ima v ledvicah več soli in urina. Kasneje je bila snov očiščena iz srčnega tkiva v več skupinah in imenovana atrijski natriuretični faktor (ANF) ali ANP.

Struktura

ANP je peptid z 28 aminokislinami s 17-aminokislinskim obročkom na sredini molekule. Obroč je tvorjen z disulfidno vezjo med dvema ostankom cisteina na mestih 7 in 23. ANP je tesno povezan z BNP (cerebralni natriuretični peptid) in CNP (natriuretični peptid tipa C), ki imata vsi podobno strukturo aminokislin obroča. ANP spada v družino devetih strukturno podobnih natriuretičnih hormonov: sedem je atrijskega izvora.

proizvodnja

ANP se sintetizira kot neaktivni prepohormon, kodiran s človeškim genom NPPA, ki se nahaja na kratkem kraku kromosoma 1. Gen NPPA se izraža predvsem v atrijskih miocitih in je sestavljen iz dveh intronov in treh eksonov, s prevodom tega gena pa dobimo veliko maso 151 molekulskih aminokislin polipeptida, znanega kot prepANP. Preprohormon se aktivira s posttralacijsko modifikacijo, ki vključuje delitev 25 aminokislinskih kislin signalnega zaporedja, da nastane proANP, 126 aminokislinski peptid, ki je glavna oblika ANP, shranjena v medceličnih atrijskih granulah. Po stimulaciji atrijskih celic se proANP sprosti in hitro pretvori v zreli ANP z 28-aminsko kislino na celici s pomočjo Corinove srčne transmembranske serinske proteaze.

ANP se izloči kot odgovor na:

  • Dilatacija atrija z uporabo volumetričnih atrijskih receptorjev
  • Povečana simpatična stimulacija beta-adrenergičnih receptorjev
  • Povečana koncentracija natrija (hipernatremija), čeprav koncentracija natrija ni neposredna spodbuda za povečanje izločanja ANP
  • Endotelin, močan vazokonstriktor

Receptorji

Ugotovljene so bile tri vrste atrijskih natriuretičnih peptidnih receptorjev, na katere delujejo natriuretični peptidi. Vsi so celični površinski receptorji in so označeni:

  • gvanilat ciklaza-A (GY-A), znan tudi kot natriuretični receptor za peptid-A (NPRA / ANP A ) ali NPR1
  • gvanilat ciklaza-B (GC-B), znan tudi kot natriuretični receptor za peptide-B (NPRB / ANP B ) ali NPR2
  • natriuretični očistek peptidni receptor (NPRC / ANP) Z ) ali NPR3

NPR-A in B-NPR imata en transmembranski segment z zunajcelično domeno, ki veže ligand. Medcelična domena vsebuje dve soglasni katalitični domeni za aktivnost gvanilat ciklaze. Vezava natriuretičnega peptida povzroči konformacijske spremembe receptorja, kar povzroči dimerizacijo in aktivacijo receptorja.

Vezava ANP na njegov receptor povzroči pretvorbo GTP v cGMP in poveča znotrajcelični cGMP. Kot rezultat, cGMP aktivira cGMP-odvisno kinazo (PKG ali CGK), ki fosforilira beljakovine v določenih serinu in treoninu. V kanalu za zbiranje kostnega mozga lahko cGMP, ki nastane kot odgovor na ANP, deluje ne samo prek PKG, ampak tudi z direktno modulacijo ionskih kanalov.

NPR-C deluje predvsem kot očiščevalni receptor z vezavo in zaseganjem ANP iz obtoka. Vsi natriuretični peptidi so povezani z NPR-C.

Fiziološki učinki

Ohranjanje volumna zunajcelične tekočine (prostora) in njegovega podotskega vaskularnega prostora je ključnega pomena za preživetje. Ti oddelki se kljub velikim razlikam v vnosu natrija vzdržujejo v ozkem območju. Obstajajo trije sistemi za nadzor glasnosti: dva sistema za varčevanje s soljo, renin-angiotenzin-aldosteron (RAAS) in ledvični simpatični živčni sistem (RSS); in sol, ki sprošča natriuretični peptid (NP) hormonskega sistema. V žilni prostor pogodb sta RAAS in RSS vključena; pri atrijski ekspanziji je NP "vklopljen". Vsak sistem zavira tudi svoje nasprotne sisteme. NP v srčnem, črevesnem, ledvičnem in nadledvičnem tkivu: ANP v eni od srčnih družin NP - x: drugi v BNP, CNP in DNP.

ANP se veže na določen nabor receptorjev - receptorje ANP. Vezava receptorskih agonistov vodi do povečanja ledvičnega izločanja natrija, kar vodi do zmanjšanja ECF in volumna krvi. Sekundarni učinki so lahko izboljšanje srčne frakcije in zmanjšanje sistemskega krvnega tlaka.

ledvična

ANP deluje na ledvice, da poveča izločanje natrija in vode (Natriureza) na naslednje načine:

  • ANP poveča hitrost glomerularne filtracije in glomerularno prepustnost. ANP se neposredno širi v aferentnih arteriolah in preprečuje vazokonstrikcijo aferentne arteriole, ki jo povzroča norepinefrin. Nekatere študije kažejo, da ANP zoži tudi eferentne arteriole, vendar to ni soglasno. ANP zavira delovanje angiotenzina II na mezangialne celice, kar povzroči njihovo sprostitev. ANP povečuje polmer in število glomerularnih pora, kar poveča prepustnost glomerulov in vodi do večje obremenitve natrijevega filtra in vode.
  • Poveča pretok krvi skozi Vasa Recta, ki izpere raztopljene snovi (natrijev klorid (NaCl) in sečnino) iz intersticija kostnega mozga. Nižja osmolarnost intersticija kostnega mozga vodi do zmanjšanja reabsorpcije cevaste tekočine in povečanega izločanja. <<
  • Zmanjšuje reabsorpcijo natrija v distalnih zvitih tubulih (interakcija s CCC) in kortikalnim zbiralnim kanalom v nefron s pomočjo fosforilacije ENaC, ki je odvisna od ganozina - 3 ', 5'-cikličnega monofosfata (cGMP). Kanal za medularno zbiranje je glavno mesto regulacije ANP izločanja natrija. ANP vpliva na natrijeve kanale na apikalni in bazolateralni strani. ANP zavira ENAC na apikalni strani in natrijeva črpalka kalijeva ATPaza na bazolateralni strani v PKG cGMP - na odvisen način, kar ima za posledico manj reabsorpcije natrija in več izločanja natrija.
  • Zavira izločanje renina in s tem zavira proizvodnjo angiotenzina in aldosterona.
  • Zavira ledvični simpatični živčni sistem. ANP ima nasproten učinek aldosterona na ledvice: povečanje ledvičnega zastajanja aldosterona v ledvicah in ANP povečata izgubo natrija v ledvicah.

Njen natriuretični učinek je odvisen od dopamina in receptorja dopamina D. 1 in vivo

nadledvična

  • Zmanjša izločanje glomerularnega aldosterona v nadledvični skorji.

vaskularni

Sprošča gladke mišice žil v arteriolah in venulah:

  • Povečanje cGMP vaskularne mišice, ki ga posreduje membranski receptor
  • Zaviranje učinkov kateholaminov

Pomaga spiralno preoblikovati spiralno arterijo maternice, kar je nujno za preprečevanje hipertenzije, ki jo povzroča nosečnost.

srčna

  • ANP zavira hipertrofijo srca pri srčnem popuščanju, pa tudi fibrozo. Fibroza je inhibirana, kar preprečuje vstop fibroblastov srčnega tkiva in razmnoževanje, pa tudi zmanjšuje vnetje. ANP preprečuje hipertrofijo z zaviranjem priliva kalcija zaradi norepinefrina.
  • Ponavljajoče izražanje NPRA prihrani fenotip.

Maščobno tkivo

  • Poveča sproščanje prostih maščobnih kislin iz maščobnega tkiva. Plazemske koncentracije glicerola in neeterificiranih maščobnih kislin se z injiciranjem AUV v človeško telo povečajo.
  • Aktivira adipocite plazemske membrane tipa A receptorjev gvanilat ciklaze NPR-A
  • Poveča znotrajcelični nivo cGMP, ki povzroči fosforilacijo hormonsko občutljive lipaze in perilipina A z aktiviranjem cGMP-odvisne proteinske kinaze -I (CGK-I),
  • Ne modulirajte proizvodnje cAMP ali aktivnosti RCA.

imunski sistem

ANP nastajajo lokalno z uporabo več imunskih celic. ANP kažejo, da uravnavajo več funkcij prirojenega in adaptivnega imunskega sistema, prav tako pa je razvidno, da citoprotektivni učinki.

  • ANP modulira prirojeno imunost, povečuje zaščito pred zunajceličnimi mikrobi in zavira sproščanje protivnetnih markerjev in izražanje adhezijskih molekul.
  • Obstajajo dokazi o citoprotektivnih učinkih ANP na miokard, žilne gladke, endotelne, hepatocite in tumorske celice..

degradacija

Modulacija učinkov ANP je dosežena zaradi postopne razgradnje peptida z delovanjem encima nevtralne endopeptidaze (NEP). Pred kratkim so razvili zaviralce NEP, na primer Sacubitril in Sacubitril / valsartan. Lahko so klinično uporabni pri zdravljenju bolnikov s srčnim popuščanjem z zmanjšanjem izmetne frakcije..

biomarkerji

Fragmenti, pridobljeni iz predhodnika ANP, vključno s signalnim peptidom, N-terminalnim pro-ANP in ANP, so bili odkriti v človeški krvi. ANP in sorodni peptidi se uporabljajo kot biomarkerji za srčno-žilne bolezni, kot so možganska kap, koronarna bolezen, miokardni infarkt in srčno popuščanje. Specifični predhodnik ANP, imenovan regionalni natriuretični peptid srednjega atrija (MRproANP), je zelo občutljiv biomarker pri srčnem popuščanju. Ravni MRproANP pod 120 pmol / L lahko učinkovito uporabimo za izključitev akutnega srčnega popuščanja..

Opaženo je bilo veliko izločanja ANP, ki povzroča motnje elektrolitov (hiponatremijo) in poliurijo. Ti znaki so lahko označevalec velikega atrijskega mikoma..

Terapevtska uporaba in razvoj zdravil

Mnenja o uporabi ANP za zdravljenje akutnega srčnega popuščanja in bolezni ledvic so različna. Čeprav je bilo dokazano, da ta molekula uspešno obnavlja nekatere hemodinamične parametre naslednjega srčnega popuščanja in daje tudi klinični učinek poškodbe ledvic, ne nazadnje, ali zmanjša smrtnost in njeni dolgoročni učinki niso znani. Zato je treba izvesti nadaljnje študije za boljše razumevanje terapevtskih učinkov ANP. Na novo sintetizirane homologe molekule ANP ocenjujemo za zdravljenje akutnega srčnega popuščanja. Predhodna študija ene od teh molekul, ularitida, je pokazala, da je to zdravilo varno, dobro prenašano in učinkovito pri zdravljenju akutnega srčnega popuščanja..

Drugi natriuretični peptidi

Natriuretični peptid možganov (BNP) - napačno; izločajo ga ventrikularni miociti - po učinku je podoben ANP. Deluje prek atrijskih natriuretičnih peptidnih receptorjev, vendar z 10-krat nižjo afiniteto kot ANP. Vendar je biološka razpolovna doba MNP dvakrat daljša od ANP, kateri od NT-proMNP pa je še večji, zaradi česar so ti peptidi boljša izbira kot ANP za diagnostično testiranje krvi.

Poleg sesalcev so bili drugod v živalskem kraljestvu izolirani natriuretični peptidi (ANP, BNP, CNP), drugi natriuretični peptidi s podobno zgradbo in lastnostmi. Opisan je natriuretični peptid lososa, znan kot losos srčnega peptida, in dendroaspis natriuretični peptid (DNF) je bil najden v zelenem strupu mambe, pa tudi NP v afriških vrstah kač.

Poleg teh štirih je bilo opredeljenih še pet dodatnih natriuretičnih peptidov: natriuretični peptid z dolgim ​​delovanjem (LANP), vazodilatator, kaliuretični peptid, urodilatin in adrenomedullin.

Farmakološka modulacija

Nevtralna endopeptidaza (NEP), znana tudi kot neprilysin, je encim, ki presnavlja natriuretične peptide. Nekateri zaviralci NEP se trenutno razvijajo za zdravljenje bolezni, ki segajo od hipertenzije do srčnega popuščanja. Večina jih je dvojnih zaviralcev (NEP in ACE). Leta 2014 je NEJM objavila študijo PARADIGMA-HF. Ta študija velja za zgodovinsko raziskavo zdravljenja srčnega popuščanja. Študija je bila dvojno zaslepljena; v primerjavi z LCZ696 v primerjavi z enalaprilom pri bolnikih s srčnim popuščanjem. Študija je pokazala nižjo skupno umrljivost, srčno-žilno umrljivost in hospitalizacijo v roki LCZ696. Omapatrilat (dvojni inhibitor NEP in angiotenzin-pretvorbljivi encim), ki ga je razvil BMS, zaradi varnosti angioedema ni prejel odobritve FDA. Druge dvojne inhibitorje NEP z ACE receptorjem / angiotenzinom so (leta 2003) razvile farmacevtske družbe.

Sinonimi

ANP imenujemo tudi atrijski natriuretični faktor (ANF), atrijski natriuretični hormon (ANH), kardionatrin, kardiodilatin (BDZ) in atriopeptin.

Delovanje natriuretičnega hormona

Koncept srca kot endokrinega organa se je pojavil v zgodnjih 70. letih. XX stoletja na podlagi odkritja A. A. Galojana in soavtorjev kardiopeptidov. Nato je iz ušes desnega atrija izoliral prvega predstavnika druge družine srčnih hormonov: atrijski natriuretični peptid (ANP) ali hormon.

Natriuretični peptidi. Molekula ANP pri sesalcih je sestavljena iz 27–28 aminokislin, vendar so druge izoforme pogostejše pri nižjih vretenčarjih in nevretenčarjih. Trenutno je znano, da pri podganah in ljudeh v srcu ANP izločajo populacije mioendokrinih celic, ki jih Ca 2+ - in jih mehansko odvajajo, kadar desni atrij in ušesa raztegnejo z vensko krvjo. Menijo, da imajo mioendokrine celice v plazmalemmi mehanoobčutljive Ca 2+ kanale. V srcu podgan se ANP izloča v odsotnosti atrijske distenzije. Prikazano je tudi izločanje sorodnega hormona ANP, natriuretičnega peptida prekata srca..

Od družine natriuretičnih hormonov je najbolj konzervativen tip C, katerega molekula je sestavljena iz 22 aminokislin. Sintetizira se predvsem v možganih in ledvicah. Pri vretenčarjih je koncentracija hormona v krvni plazmi nepomembna. Uradilatinski ledvični hormon in možganski natriuretični peptid spadata v isto družino. Za strukturo molekule vseh natriuretičnih hormonov je značilna prisotnost obroča s 17 aminokislinami. Podobni učinki so aktiviranje plazmalemma gvanilat ciklaze, povečana natrijeva in konjugirana diureza, uravnavanje krvnega tlaka in kompenzacija srčnega popuščanja. Pomembno prekrivanje funkcij natriuretičnih hormonov ne določa le podobnost strukture njihovih molekul, temveč tudi navzkrižna afiniteta do receptorjev.

Natriuretični hormoni so vez med ledvicami in srcem, ki uravnavajo ne le izločanje tekočine, temveč tudi njeno prerazporeditev v telesu srčno-žilnega sistema. Torej, ANP s preprečevanjem možnih mehanskih poškodb srca s povečanjem venskega vračanja poveča zmanjšanje kardiomiocitov. Vpliv natriuretičnih hormonov na miogene srčne spodbujevalnike vodi do povečanja srčnega utripa. CGMP - odvisno od dilatacije gladkih mišičnih struktur aortne stene - prav tako prispeva k izgonu krvi iz srca. Znižani krvni tlak, povečana diureza in Na-urez vodijo do naknadnega zmanjšanja venskega vračanja v srce.

Pri ANP in v različni meri pri drugih natriuretičnih hormonih sodeluje pri uravnavanju volumna tekočine v majhnih in velikih votlinah telesa, pa naj gre za votlino ventriklov srca ali možganov, želodca, votline foliklov jajčnikov ali lumen polprevodniških tubulov itd. sodelovanje ANP v uravnavanju količine celic, kot je prikazano za astroglijo: hormon zmanjšuje njihov volumen z zaviranjem vstopa vode ali povečanjem njegovega izstopa iz celice z regulacijo aktivnosti Na + / H + izmenjevalnika, K + in Cl - kanalov.

V središčih hipotalamusa natriuretični peptidi kot mediatorji ali hormoni zavirajo (od cGMP in NO) odpornost žejnega središča in zmanjšujejo prednost soli in žejo. To je skladno s splošno usmeritvijo učinkov hormonov te družine na zmanjšanje volumna tekočine v telesu. Poleg tega je bil ugotovljen vpliv ANP na nastajanje hormonov v adenohipofizi. Posredovati je mogoče na dva načina: bodisi z nadzorom mikrocirkulacije v medialni elevaciji, kjer se končajo aksoni, ki vsebujejo ANP, ali v kapilarnem pleksusu adenohipofize (portalni pretok krvi).

Atriopeptini. Atriopeptini (kardiopeptini), prej dodeljeni drobcem molekul ANP, tvorijo drugo družino srčnih hormonov. Med rastjo osmotskega krvnega tlaka se izločajo iz srca in zvišujejo sistemski krvni tlak. Poleg tega je antidiuretično delovanje indicirano za atriopeptin III..

Visoka vsebnost kardiopeptinov v paraventrikularnem, supraoptičnem in preoptičnem jedru hipotalamusa, v krokovikularnih organih, kaže na možnost sodelovanja teh hormonov ne le pri uravnavanju volumna cerebrospinalne tekočine in mikrocirkulaciji v možganskih strukturah, temveč tudi pri popravljanju vazomotornih centrov in središč uravnavanja žeje po volumnu tekočine v telesu. Poleg tega lahko vzajemni učinek natriuretičnih hormonov in atriopeptinov na izločanje nevrohipofizikalnega vazopresina poteka tudi v drugih strukturah centralnega živčnega sistema, ki izločajo vazopresin. Sem spadajo na primer jedra septuma, lastno jedro terminalnega traku, olfaktorni možgani in drugo. Zato lahko s tem določimo vpliv hormonov teh družin na žejo in vedenje pitja, spanje in budnost, intrakranialni tlak, spomin in splošno raven razdražljivosti CNS. Prikazali so neposredno zatiranje solnega apetita in razdražljivost CNS z intracerebralno aplikacijo kardiopeptinov..

Relaksin se izloča tudi v srcu - eden od hormonov naddružine inzulina. Tako kot inzulin je sestavljen iz dveh verig A in B, ki sta povezana z disulfidnim mostom. Pri podganah relaksin izločajo kardiomiociti desnega atrija in ima pozitivne krono- in introtropne učinke na srce, povečuje tudi sistemski krvni tlak. V testisih Sertoli relaksin pomaga vzdrževati optimalno viskoznost semenske tekočine. Med porodom, sproščujočimi mešički sramne simfize, hormon zagotavlja povečanje lumena porodnega kanala in uspešen prehod ploda skozi njih.

Predavanje 5. Vloga medceličnega matriksa pri uravnavanju srčnega in žilnega metabolizma.

5.1 Mehanoreceptorji. Sestava in lastnosti integralov.

5.2 Lepilni proteini medceličnega matriksa. Fibronektin. Lamilin.

5.3 Strukturni proteini medceličnega matriksa. Kolagen Elastin.

5.4 Glikozaminoglikani medceličnega matriksa. Struktura in razvrstitev.

5.5 Struktura proteoglikanov za razliko od glikoproteinov.

5.1 Mehanoreceptorji. Sestava in lastnosti integralov.

Taktilni mehanoreceptorji so skoncentrirani v zunanjem objektu živali in ljudi, zaznavajo dotik.

Baroreceptorji se nahajajo v stenah krvnih žil, srca, votlih organov gladkih mišic; odzivajo se na raztezanje zaradi zvišanega krvnega tlaka, kopičenja plinov v želodcu ali črevesju itd..

Proprioreceptorji - koncentrirani v mišično-artikularnem aparatu - se odzovejo na raztezanje med krčenjem ali sprostitvijo skeletnih mišic.

Vestibuloreceptorji (ali mehanoreceptorji vestibularnega aparata) se odzivajo na pospeške, vibracije, nagib telesa ali glave.

Najdeni sta bili dve vrsti MFK (mehansko občutljivi kanali): MFKV (kanali z visoko prevodnostjo) - s prevodnostjo približno 3000 pSi in MFKM kanali z nizko prevodnostjo - s prevodnostjo približno 1000 pSi. Če se bočna napetost fiksne membrane poveča zaradi njene absorpcije v mikropipeto, se kanali odprejo. Dejstvo, da sta visoka in nizka prevodnost Mccv in MccM posledica aktivnosti dveh različnih vrst kanalov in ne različnih stanj istega, dokazuje z knockout gena Mccv. Karakteristike prevodnosti MBFM so določene ravno pri takšnih "knockout" bakterijah. Napetost, potrebna za odpiranje teh kanalov, je cca. 0,7 od tistega, ki je potreben za odpiranje MkvkV. Obstajajo tudi dokazi o prisotnosti kanalov s še nižjo prevodnostjo v membrani. Nadaljevali smo analizo Mccv z uporabo sofisticiranih tehnik sodobne molekularne biologije. Metoda je sestavljena iz vključitve fragmentov membrane v liposome iz fosfolipidov druge vrste in ponovnega lociranja potenciala lokalno, da se potrdi prisotnost mehanosenzibilnih kanalov. Beljakovine iz takšnih liposomov lahko ekstrahiramo z blagimi detergenti in očistimo z biokemičnimi metodami, vsako stopnjo preizkusimo s fiksiranjem potenciala in tako naprej, dokler ne dobimo čistega dela kanalov. Izkazalo se je, da je molekulska masa Mr kanala približno 17 kDa. N-konec aminokislinskega zaporedja proteina 17 KDa je sekvenciran, nato pa je bil v celotni zbirki podatkov o genomu E. coli do danes iskan gen, ki vsebuje ustrezno nukleotidno zaporedje. To zaporedje smo našli v genu, katerega delovanje prej ni bilo znano. s kompleksnimi molekularno-biološkimi postopki je gen eksprimiral, nastali protein pa je bil vstavljen v fosfolipidne liposome, ki so lokalno fiksni v potencialu pokazali prisotnost mehanosenzibilnih kanalov. Ker je Mccv uspel izolirati in vključiti v umetne fosfolipidne liposome, je bilo mogoče podrobno preučiti biofizične značilnosti kanalov. Kot večina membranskih kanalov imajo različna prevodna stanja (slika 5.2). Obstaja stroga odvisnost od bočne napetosti membrane. Odvisnost verjetnosti stanja odprtega kanala od napetosti opisuje strma sigmoidna krivulja. Ni podatkov o njihovi ionski selektivnosti, kar skupaj z visoko prevodnostjo kanala kaže na prisotnost široke vodne pore

Izolacija proteina Mccv in identifikacija ustreznega gena je omogočila molekularnim biologom, da določijo njihovo molekularno strukturo. To je relativno malo beljakovin s 136 aminokislinskimi ostanki. Študija aminokislinskega zaporedja je pokazala, da je na N-terminusu mesto hidrofilnih ostankov, nato močno hidrofobnih aminokislin (19 - 49), nato še ene hidrofilne (50 - 69), drugega hidrofobnega segmenta (72 - 100) in na koncu hidrofilne zaporedje do konca C. Skrbna študija fizikalno-kemijskih lastnosti polipeptida kaže, da dva hidrofobna segmenta tvorita alfa-vijake (M1 in M2), ki prodrejo skozi membrano. Tako N- kot C-kraji so lokalizirani znotrajcelično, in obstaja razlog za domnevo, da je v zunajceličnem segmentu med M1 in M2 kratko spiralno območje (S3) (slika 5.3a). Po analogiji z drugimi napetostnimi kanali, kot je Na + kanal, je bilo predlagano, da območje S3 tvori del proteina, ki obloži kanal. Kot bomo videli spodaj, se podatki iz študij mutageneze nabirajo, kar potrjuje to domnevo. En sam Mccv protein ni sposoben tvoriti kanala z portalnimi lastnostmi, značilnimi za naravni Mccv. Izvedljiv kanal bi moral biti večsmeren kompleks. To ustreza strukturi številnih drugih kanalčnih beljakovin (glej OSNOVNE SESTAVINE SENZORSKIH SISTEMOV). Čeprav nekatere razprave o tej temi še potekajo, je splošno soglasje, da IATF sestavlja šest podenot, ki so združene okoli osrednjega vodnega kanala (slika 5.3b). Ko je membrana izpostavljena mehanskim obremenitvam, se podenote nekoliko odstranijo druga od druge in kanal, ki ga tvorijo, se odpre. Izolacija proteina Mccv in gena mscl je odprla možnost genetskih raziskav strukturno-funkcionalnih, zdaj pa je bilo pridobljenih nekaj zanimivih informacij. Eden od aminokislinskih ostankov v "spodnjem delu" periplazmične vijačnice S3 se zdi še posebej kritičen. To je ostanek glutamina v položaju 56 (Q56) (glej sliko 5.3.a). Različne nadomestitve aminokislinskih ostankov v tem položaju znatno povečajo čas odprtega stanja kanala pri določeni vrednosti mehanskih napetosti. Nekatere substitucije, zlasti nadomeščanje glutamina s prolinom v tem položaju (oznako Q56P uporabljajo molekularni biologi), naredijo občutljivost kanala na površinski stres veliko manjšo od tiste, ki je potrebna za njegovo odpiranje. Zamenjave v drugih delih verige beljakovin kanalčkov, čeprav nimajo tako dramatičnih učinkov, pa na zanimiv in sugestiven način spremenijo njegovo funkcijo. Tekoče genetske študije strukturno-funkcionalnih odnosov danes bodo končno pripeljale do razumevanja organizacije mehanosenzitivnih kanalov v celoti njihovih molekularnih in celo atomskih podrobnosti.

Integrini so površinski heterodimerni proteini, ki lepijo celice na zunajcelične sestavine matriksa in včasih na druge celice. Številni integralini kažejo afiniteto do glikoproteinov tako kletne membrane kot zunajceličnega matriksa. Izguba nekaterih integralinov (z rakom dojke, rakom prostate, rakom debelega črevesa) ali njihov presežek (z melanomom, ploščatoceličnim karcinomom ustne votline, nazofarinksa in grla) so povezani z visoko stopnjo malignosti tumorja. Vezava integralinov na ligande in konvergenca celic sta potrebna za obnovo bazalne membrane med angiogenezo. Medsebojno delovanje integinov z beljakovinami zunajceličnega matriksa v nekaterih primerih zavira apoptozo. Tako se celice melanoma izognejo apoptozi v dermisu zaradi vezave alfa (nu) beta3 integrina na kolagen. Nevtralizacija tega integrina s protitelesi nasprotno spodbuja apoptozo. Tako informacije, ki jih integrini prenašajo iz zunajceličnega matriksa v celico, v nekaterih primerih spodbujajo adhezijo in migracijo tumorskih celic, v drugih vodijo do njihove smrti. Z drugimi besedami, integrini igrajo vlogo neke vrste "stikala", ki določa usodo tumorskih celic..

Integrini (Buck C.A., Horwitz A.F., 1987) - družina sorodnih beljakovin z M.m. 100-160 kDa, ki lahko prepozna RGD peptida v matričnih proteinih.

To je velika družina transmembranskih povezovalnih beljakovin, ki so receptorji na celični površini večine beljakovin zunajceličnega matriksa, vključno s kolagenom, fibronektinom, vitronektinom in lamininom. Hkratna večkratna, vendar šibka vezava integrin na njihove ligande omogoča celicam, da raziskujejo svoje okolje, hkrati pa ohranja sposobnost gibanja, kar bi bilo nemogoče pri premočnih interakcijah. Integrini delujejo kot celični receptorji in ECM proteini. Celična povezava s integrali hitro - v nekaj minutah (Giancotti F.G., ea, 1990).

Integrini so medcelične adhezijske molekule, ki so prisotne na površini različnih celic, vključno z belimi krvnimi celicami. Sodelujejo pri adheziji levkocitov na zunajcelični matriks in na endotel. Vsi proteini v tej veliki družini so sestavljeni iz dveh nekovalentno povezanih polipeptidnih verig (alfa in beta). Obe verigi prodirata v celično membrano. Alfa veriga vsebuje 3 ali 4 tandemske ponovitve motiva, ki povezujejo dvovalentne ione in za delovanje potrebujejo Mg in Ca. Alfa verige, ko so vezane na beta verigo, zagotavljajo funkcionalen receptor (Giancotti F.G., ea, 1990). Beta veriga ima funkcionalni pomen in integrini so razvrščeni po njih. Torej integrini z verigo beta 1 ali beta 3 v glavnem sodelujejo pri interakciji celic - ECM. Integrini z verigo beta 2 sodelujejo predvsem pri medsebojnem delovanju belih krvnih celic. Družina integrin je glede na vrsto beta verige (beta1, beta2 in beta3) razdeljena na tri glavne podskupine. Vrsta alfa verige ni tako pomembna za funkcionalno aktivnost..

Beta1 integrarini so vključeni predvsem v vezavo celic na zunajcelične matrične strukture; beta veriga je marker CD29.

Beta2 integrarini sodelujejo pri adheziji levkocitov na endotel ali druge celice imunskega sistema; beta veriga je označevalec CD18.

Beta3 integralini (citointegrini) sodelujejo pri adheziji trombocitov z nevtrofilci v žariščih vnetja ali na mestih okvare žil.

Obstaja nekaj izjem te preproste sheme, opisane pa so tudi dodatne beta verige (npr. Beta7)..

Vsaka beta veriga je lahko povezana z eno od različnih alfa verig, kar ima za posledico tvorbo različnih adhezijskih molekul.

Sposobnost integrainov, da se vežejo na svoje ligande, je odvisna od dvovalentnih kationov.

Najpomembnejši integrini za migracijo celic vključujejo naslednje integrine..

VLA-1 (alfa1beta1) se izrazi na T celicah in fibroblastih.

VLA-2 (alfa2beta1) se izrazi na aktiviranih T celicah in trombocitih. Ligand tega integrina je kolagen.

VLA-3 (alfa3beta1) se izrazi na ledvicah in ščitnici. Ligandi, na katere se ta integrin veže, so laminin, kolagen in fibronektin.

VLA-4 (alfa4beta1) se izraža v limfocitih in nekaterih vrstah fagocitov. Ligandi: VCAM-1, fibronektin.

VLA-5 (alfa5beta1) se izrazi na nekaterih vrstah belih krvnih celic in trombocitov. Ligand je fibronektin..

VLA-6 (alfa6beta1) se izraža v številnih vrstah celic. Ligand - Laminin.

LPAM-1 (alfa4beta7) se izrazi na nekaterih subpopulacijah T-celic. Ligandi: MAdCAM-1 (VCAM-1).

LFA-1 (alfa-L-beta2) se izraža na večini vrst belih krvnih celic. Ligandi: ICAM-1, ICAM-2 (ICAM-3)

CR3 (alfaMbeta2) se izrazi na mononuklearnih fagocitih, nevtrofilcih. Ligandi: C3b, C4b, ICAM-1.

CR4 (alphaXbeta2) je izražen na makrofagih. Ligandi C3b, C4b in morda ICAM-1.

Številne molekule površine levkocitov, ki zagotavljajo interakcijo z zunajceličnim matriksom, so vključene v skupino beta1-integralinov. Imenujejo jih "zelo pozni antigeni" (VLA), saj so jih prvič prepoznali na površini T celic v pozni fazi aktivacije. Zdaj se vsi beta1-integrini imenujejo VLA, čeprav jih je večina prisotnih ne le na limfocitih. V to skupino spadajo receptorji za kolagen, laminin in fibronektin..

Alfa veriga vsebuje 3 ali 4 tandemske ponovitve motiva, ki povezujejo dvovalentne ione in za delovanje potrebujejo Mg in Ca. Alfa verige, ko so vezane na beta verigo, zagotavljajo funkcionalen receptor (Giancotti F.G., ea, 1990). Beta veriga ima funkcionalni pomen in integrini so razvrščeni po njih. Torej integrini z verigo beta 1 ali beta 3 v glavnem sodelujejo pri interakciji celic - ECM. Integrini z verigo beta 2 sodelujejo predvsem pri medsebojnem delovanju levkocitov.

Do sredine devetdesetih let je bilo znanih 14 vrst alfa podenot in 8 vrst beta podenot ter 20 od 112 teoretično možnih kombinacij alfa / beta. Vsaka podenota enkrat prodre v membrano in v bistvu se skoraj celotna molekula nahaja zunaj celice (z izjemo beta 4). V citoplazmi so kratki repi, v velikosti od 15 do 77 aminokislin, ki nimajo nobene encimske aktivnosti. Intracelična domena številnih integralinov v interakciji s citoskeletom na primer pri žariščnih stikih z aktinsko filamenti (Springer T.A., 1990, Giancotti F.G., ea, 1990).

Sredi 90-ih je bilo znanih 21 integrin. Ekspresija posameznega integrina povzroči nekatere adhezijske lastnosti katere koli skupine celic. Obstajajo vsaj 3 družine integralov;

prva družina vključuje fibronektinski receptor (fibroblasti) in 5 drugih proteinov.

drugi - vključuje receptor trombocitov IIbeta / IIIalfa, ki veže nekatere sestavine matriksa, vključno s fibrinogenom.

Tretja družina so integrini na površini levkocitov (LFA-1, Mac-1).

Stiki s celicno matrico, ki nastanejo s pomočjo integinov, so dobro raziskani v celicah gladkih mišic in na mestih pritrditve gojenih fibroblastov na zunajcelični matriks.

STRUKTURA IN FUNKCIJA PREJEMNIKOV THROMBOCITTOV

Trombocitni receptorji so membranski glikoproteini, ki jih večina spada v družino tako imenovanih integinov. Integrini so heterodimerne molekule, sestavljene iz družine a- in p-podenot, katerih različne kombinacije služijo kot specifični receptorji za različne ligande. Integrini se nahajajo na površinah skoraj vseh celic, sodelujejo v številnih fizioloških reakcijah. Znano je, da v adhezijo trombocitov sodeluje več integralinov: glikoprotein Ia/ IIa (ct2Pi) - glavni receptor za kolagen, glikoprotein Ic/ IIa ("5P1) - za fibronektin, o ^ Pi - receptor za laminin, cc5p3 - receptor za vitronektin. Zadnji re; receptor lahko prepozna tudi druge ligande: fibrinogen, vWF, ki se vežejo na receptor PI / IIIin. Znanih je več receptorjev, katerih struktura ni povezana s integralini, ki sodelujejo v adheziji trombocitov: glikoprotein IV - receptor za kolagen in trombospondin, pa tudi 1 ^ glikoprotein, ki veže fFV.

Tako je za proces adhezije trombocitov odgovornih več receptorjev trombocitov, med katerimi so predstavniki družine integrin in drugih družin. Glavni receptor, ki prepozna največje število ligandov, in sicer fibrinogen, fibronektin, fPV in vitro-nektin in je vključen v proces agregacije, je glikoprotein Pi / Sha ("2P3") površinske membrane trombocitov..

Ni / Sha receptor za trombocite je značilen član družine integrin. Njegova a-podenota ali prižgan glikoprotein (molekulska masa 36 kD) je sestavljena iz težkih in lahkih verig. Lahka veriga ima kratek citoplazemski rep, transmembranski del in kratko zunajcelično. Težka veriga se nahaja zunaj kletke. p-podenota ali glikoprotein IIIin (molekulska masa 92 kD), je sestavljen iz enega samega polipeptida (762 aminokislin) s kratkim citoplazemskim repom, transmembranskim delom in velikim zunajceličnim domenom. Podenote so nekovalentno povezane med seboj, za vzdrževanje heterodimerne strukture je potreben kalcij. Pb / Sha receptorji so najpogostejši, s približno 50.000 receptorji na površini enega samega trombocita. UH / Sha receptorje trombocitov so v največji meri raziskali zaradi študij o Glanzmanovi trombastheniji, prirojeni patologiji, povezani z odsotnostjo ali ostrim zmanjšanjem števila receptorjev Pi / Sha. Krvni testi bolnikov z Glyantsmannovo trombasthenijo so pokazali, da je 11b / 1Hin-receptorji se lahko vežejo ne samo na fibrinogen in s tem izvajajo proces agregacije trombocitov, ampak tudi na druge adhezivne glikoproteine: fibronektin, vWF, vitronektin, ki so bolj odgovorni za adhezijo trombocitov na subendotelne strukture.

Mehanizem delovanja 11b / Win-receptor je v njegovi sposobnosti prepoznavanja 2 značilnih zaporedij aminokislin. Prva je sestavljena iz aminokislin Arg-Gly-Asp, najdemo jo v fibronektinu, fVV, vitronektinu, pa tudi v verigah molekul fibrinogena, za vsako polovico molekule fibrinogena pa sta 2 ključni zaporedji Arg-Gly-Asp. Poudariti je treba, da je ključno zaporedje Arg-Gly-Asp prepoznavno pri večini predstavnikov družine integrin. Suptilni mehanizmi interakcije Pi / P1in-receptorjev z adhezivnimi molekulami niso bili v celoti raziskani, vendar je očitno, da so lahko peptidi ali majhne molekule, ki vsebujejo ključno zaporedje aminokislin Arg-Gly-Asp, potencialni zaviralci interakcije Pb / IIIin-trombocitni receptorji s fibrinogenom.

Druga veriga prepoznavnih aminokislin IIb/ IIIa-trombocitni receptorji - Lys-Gln-Ala-Gly-Asp-Val. Nahaja se na karboksilnem koncu y-verig fibrinogena. V nasprotju z verigo Arg-Gly-Asp je bila veriga Lys-Gln-Ala-Gly-Asp-Val zaznana * samo v molekuli fibrinogena in verjetno * se v tem trenutku fibrinogen veže na receptorje trombocitov Pi / Sha. Razmerje med dvema verigama do konca ni jasno - 1 naprej. Izkazalo se je, da peptidi iz fibrinogenih y-verig zavirajo! vezava fibronektina in vW na trombocite. To je lahko posledica dejstva, da se kraji na 11b / 1pin-receptorji, ki prepoznavajo tako prvo kot drugo verigo, se delno prekrivata, ali] z alosterno interakcijo receptorskih mest, ki prepoznavajo 2 omenjeni verigi aminokislin. Menijo, da obe verigi aminokislin delujeta z več mesti 11b / Win-receptor.

5.2 Lepilni proteini medceličnega matriksa. Fibronektin. Lamilin.

Matrični proteini: strukturni: Kolagen, Elastin

Lepilo: fibronektin, laminin

gemonektin in različni proteoglikani

Sodelujte pri organizaciji zunajcelične matrike in pri postopku pritrditve celic na matriko.

Fibronektin poleg svoje vloge pri cepljenju celice na matriks usmerja migracijo celic v vretenčarskih zarodkih. Fibronektin verjetno spodbuja migracije celic, saj jim pomaga pritrditi na matrico. Lepilni protein tenascin, porazdeljen v matriksu embrionalnih tkiv.

Zunajcelični matriksni proteini lahko služijo tudi kot adhezijske molekule..

Glejte Proteini zunajceličnega matriksa: povečana sinteza in patologija ledvic

Ena / VASP proteini v celični ali celični matriki adhezije

Fibronektin je glikoprotein celične membrane, ki zagotavlja adhezijo gram-pozitivne mikroflore orofarinksa na epitelijske celice. Ko se razgradi, so na površini epitelija izpostavljeni receptorji za gram-negativne aerobne palice.

Lepilni proteini zunajceličnega matriksa, ki jim pripada fibronektin, običajno vsebujejo domene s specifičnimi vezalnimi mesti z drugimi matričnimi makromolekuli, pa tudi receptorje na celični površini. Fibronektin je glikoprotein, dimer dveh neidentičnih podenot, povezanih s parom disulfidnih vezi. Vsaka podenota vsebuje funkcionalno definirane domene v obliki palice, ki pa vsebujejo specifične ponovitve, ki jih običajno kodira en sam ekson.

Obstaja več oblik fibronektinov, ki jih kodira en sam gen. Verjetno je fibronektinski gen izviral iz več podvajanj eksona

V zgodnjih fazah razvoja je kletna membrana sestavljena večinoma iz mreže laminina in ne vsebuje (ali vsebuje malo) kolagena tipa IV. Laminin, adhezivni glikoprotein, je velik (molekularna teža 850 000) fleksibilen kompleks dolgih polipeptidnih verig (A, B1, B2), povezanih v obliki asimetričnega križa in skupaj z disulfidnimi vezmi. Vsebuje več funkcionalnih domen: vezavo na receptorje za kolagen tipa IV, heparan sulfat, entaktin in lamininske receptorje na celični površini.

Lamininski peptidi (Lamininski peptidi) H-Cys-Ser-Arg-Ala-Arg-Lys-Gln-Ala-Ala-Ser-Ile-Lys-Val-Ala-Val-Ser-Ala-Asp-Arg-OH MW 2017, 4

Peptid ustreza mestu 2091-2108 A-verige 6 drevesa laminina (vključno z N-končnim Cys). Posreduje pritrditev celic na matrico. Tako kot laminin tudi on spodbuja rast nevronskih procesov (Sefel G. et al., 1989, Kanemoto T. et al., 1990).

H-Tyr-Ile-Gly-Ser-Arg-NH2 MW 593.7

Fragment, ki ustreza zaporedju 929-933 domene III verige B1 laminina. Najmanjši peptidni predel, potreben za vezavo na receptor za laminin in odgovoren za pritrditev celic. Ko konkurira lamininu za vezavo na celični površinski receptor, ta pentapeptid zavira pritrditev celic na kletno membrano; preprečuje nastanek metastaz, spodbuja migracijo celic

Fibronektin, komponenta ECM (zunajcelični matriks), je vključen v stromalno vezavo v TBMC (Zuckerman K.S., ea, 1985, Bentley S.A., ea, 1983).

Hematopoetske celice sintetizirajo, izločajo in vežejo fibronektin. (Zuckerman K.S., ea, 1983).

Patelovo delo (Patel V.P., ea, 1984, Patel V.P., ea, 1985, Patel V.P., ea, 1986, Patel V.P., ea, 1987) je proučevalo vezavo fibronektina na predhodnike spektroidnih celic med razvojem.

V teh delih se je prvič pokazalo, da se celice, ki jih ne povzroča MEL, specifično vežejo na fibronektin in da indukcija diferenciacije močno zmanjša vezavo fibronektina. Domnevamo lahko, da lahko sproščanje retikulocitov povzroči sprememba fibernektinskih vezivnih mest na celični površini (Patel V.P., ea, 1984).

Pokazalo se je, da med zorenjem retikulociti izgubijo sposobnost vezave fibronektina (Patel V.P., ea, 1985).

(Patel V.P., ea, 1986) je identificiral fibronektinski receptor na površini celic MEL.

Fibronektin je nujen za diferenciacijo celic MEL v retikulocite (Patel V.P., ea, 1987). Fibronektin lahko tudi veže predhodnike limfoidnih celic in celic drugih fenotipov (Bernardi P., ea, 1987, Giancotti F.G., ea, 1986).

Celice limfoidnih celic se vežejo na dve mesti fibronektina, od katerih eno vsebuje RGD zaporedje, drugo pa na koncu C in vsebuje visoko afinitetno mesto za vezavo s heparanom (Bernardi P., ea, 1987).

Fibronektin sodeluje pri interakciji človeških hematopoetskih celic (Long M.W., ea, 1990, Coulombel L., ea, 1988, Tsai S., ea, 1986, Tsai S., ea, 1987) in miši (Bentley S.A., ea, 1983).

Eritroidne razpočne kolonije tvorijo celice (BFC-E), povezane s stromalnimi celicami. Razvijajo se skupaj s fibroblasti (Tsai S., ea, 1986) in to povezavo pretrgajo protitelesa proti fibronektinu (Tsai S., ea, 1987).

Lepljenje prekurzorskih celic le delno zavira protitelesa na fibronektin (Coulombel L., ea, 1988), kar potrjuje idejo, da so v postopek adhezije vključene tudi druge sestavine matriksa..

Več oblik je posledica alternativnega spajanja posamezne molekule RNA. Ena od oblik - plazemski fibronektin - je topna, kroži v krvi. Vse druge oblike se na površini celic sestavijo v fibronektinske filamente, deponirane v zunajceličnem matriksu. Pri ljudeh nastane približno 20 različnih mRNA fibronektina, od katerih vsaka kodira različne podenote, ki vsebujejo domene, ki so odgovorne za vezavo na različne zunajcelične matriksne makromolekule (npr. Kolagen, heparin), pa tudi specifične receptorje na površini različnih vrste celic (glavni element ponavljajočih se receptorjev je zaporedje RGD.

Nadomestno spajanje, predvidoma omogoča, da celica tvori tudi obliko fibronektina, ki je najbolj primeren za potrebe tega tkiva in to stopnjo razvoja

Nektofibrini (nektofibrin peptidi)

"Antifibronektinski" peptidi. Struktura se "bere" iz komplementarne regije DNA, ki ustreza domeni fibronektina, ki je odgovorna za vezavo celic. Ob interakciji nektofibrina z Arg-Gly-Asp-Ser-mestom oba peptida učinkovito zavirata vezavo fibronektina na receptor. Protitelesa proti nektofibrinu lahko služijo kot prepoznavno sredstvo za fibronektinski receptor

Peptid, ki veže fibrinogen

(Peptid zaviralca vezave fibrinigen)

Sintetični peptid; ustreza delu humane fibrinogenske gama verige (zaporedje 400-411) specifičnega prepoznavanja receptorjev trombocitov. Močan zaviralec vezave fibrinogena, fibronektina, von Willebrandovega faktorja na trombocite, aktivirane s trombinom ali ADP (Timmons S. et al., 1984, Ferrell J. in Martin G., 1989).

Dystrophin in laminin sta sestavni deli velikega kompleksa distrofin-glikoprotein

V velikih količinah distrofina najdemo območje sarkolemme, ki ohranja celovitost membrane. Strukturne spremembe v sarkolemmi vodijo do degeneracije citoplazemskih komponent, povečanega vstopa kalijevih ionov v vlakna, kar povzroči smrt miofibrilov.

Vzrok Duchennove miopatije je napaka v distrofinu, beljakovini z molekulsko maso 427.000, ki se nahaja na notranji površini sarkolemme. Dystrophin je sestavni del velikega kompleksa distrofin-glikoproteina, ki ga sestavlja veliko beljakovin in veže znotrajcelični aktin z zunajceličnim matriksom laminin (sl. 383.1). Da bi razumeli patogenezo miopatije, lahko sestavine tega kompleksa razdelimo v 3 skupine.

V prvo skupino spadajo distrofin, pa tudi alfa in beta distroglikani. N-terminus distrofina je povezan s F-aktinom, karboksi-konec pa z beta-distroglikanom. Beta-distroglikan se veže na zunajcelični glikoprotein alfa-distroglikana. V bazalni membrani se alfa-distroglikan veže na laminin alfa2.

Druga skupina združuje štiri sarko-glikane: alfa-sarko-glikan (prej imenovan "agalin"), beta-sarko-glikan (prej imenovan "A3b"), gama-sarko-glikan in delta-sarko-glikan.

Tretja skupina vključuje laminin, sestavni del kletne membrane; laminin v skeletni mišici se imenuje laminin-2. Molekula laminina ima heterotrimerično križno strukturo z eno težko alfa verigo in dvema lahkima verigama - beta1 in gama1. Alfa veriga laminina skeletne mišice se imenuje alfa2 alfa2. Funkcije posameznih komponent tega kompleksa še niso popolnoma raziskane, na splošno pa ima očitno vlogo pri krepitvi sarkolemme.

Gen distrofina je eden največjih identificiranih človeških genov, njegova dolžina je 2 milijona nukleotidov. Nahaja se v segmentu XP21. Trenutno je znane mutacije mogoče zaznati pri približno dveh tretjinah bolnikov z Duchennovo miopatijo. Delecije so nameščene neenakomerno po dolžini gena, pogosteje na začetku (5'-končno območje) in na sredini. Potek bolezni ni odvisen od velikosti izbrisa. Manj pogosta so podvajanja genov in točkovne mutacije.

5.3 Strukturni proteini medceličnega matriksa. Kolagen Elastin.

Pomemben del volumna tkiv zaseda zunajcelični prostor, napolnjen s kompleksno mrežo makromolekul, ki tvorijo zunajcelični matriks. V vezivnih tkivih je zunajcelični matriks pogosto obilnejši od celic, ki ga obdajajo, in določa fizične lastnosti tkiva. V reži med epitelijskim in vezivnim tkivom matrica tvori kletno membrano - tanko, a trdo leglo, ki ima pomembno vlogo pri nadzoru celičnega vedenja.

Proteoglikani in glikozaminoglikani v zunajceličnem matriksu se medsebojno združijo, da tvorijo gigantske polimerne komplekse (na primer proteoglikan hrustančnega agrekana združi preko vezavnih beljakovin družine hyaladherin s hialuronanom; agregat vsebuje eno molekulo hialuronana in približno 100 molekulov agregana9), Slika 12. GAG in proteoglikani se poleg tega, da se povezujejo med seboj, vežejo tudi na matrične fibrilarne beljakovine (na primer proteoglikanski dekorin - na kolagenske vlaknine) in na zunajcelično celično celično proteinsko mrežo, kot je bazalna membrana

Poleg možne vloge beljakovin Ena / VASP pri sestavljanju aktina obstajajo dokazi, da so lahko vključeni v adhezijo na celico ali celično matriks. Proteini Ena / VASP so lokalizirani na mestih adhezije, pa tudi v citoplazmi in na rastočih polih celic. V keratinocitih najdemo VASP in Meno v celičnih stikih in velja, da delujeta kot glavni negativni regulator stika (Vasuokhin et al., 2000).

Verjetno bosta VASP in Mena olajšala sestavljanje aktina v stikih, saj sta avtorja ob stiku opazila izrastke filopodije med sosednjimi celicami. Prejšnje študije z uporabo mišjega VASP so pokazale zmanjšano zaviranje cAMP in cGMP s kolagenom, povzročeno agregacijo trombocitov in povečano aktivacijo alfaIIbbeta-3 celogrina.

To kaže na negativno regulacijsko funkcijo VASP pri adheziji trombocitov. Seveda je med Ena / VASP in adhezijo nekaj povezave, odvisno pač od vrste celic in situacije.

(Proteini Ena Drosophila in njihovi homologi pri sesalcih sestavljajo družino Ena / VASP. Člani te družine imajo podobne motive zaporedja (slika 1), vključno z N-končno domeno EVH1, ki se veže na beljakovine, ki imajo konsenz D / EFPPPPXD in veže beljakovine iz družine z glavnimi tarčami (Niebuhr in sod., 1997). Majhen del družine Ena / VASP je bolj heterogen, saj je Ena bogatejša z glutaminom, sesalski homologi pa vsebujejo mesta cAMP in cGMP-odvisnih beljakovinskih kinaz. V bližini C-konca vseh članov družine Ena / VASP je zaporedje obogateno s prolinom, ki se veže na beljakovinski profil citoskeleta, beljakovine, ki vsebujejo domene SH3 in domene WW. Področje EVH2, ki se in vitro veže na F-aktin in lahko tudi spodbuja polimerizacijo, se nahaja stran od C-konca (slika 1, pa tudi Lanier in Gertler, 2000.) Proteini družine Ena / VASP so bili identificirani v številnih različnih sistemih in velja, da so igrajo univerzalno vlogo pri nadzorovanju celične gibljivosti in dinamike aktina. Proteine ​​Ena ("Enabled") so prvotno odkrili kot genetski zaviralec mutacij gena Abl (Abelson) - tirozin kinaza Drosophila. Pri sesalcih so prisotni beljakovini, povezani z Ena, vključno z VASP ("vazodilatatorski fosfoprotein" - "fosforilirani protein, ki ga stimulirajo vaskularni dilatorji), EVL (podoben Ena-VASP), Mena, pa tudi Mena +, Mena ++, Mena +++ (tri možne različice spajanja beljakovin (Mena, Gertler in sod., 1996).

VASP protein sodeluje pri regulaciji aktivacije trombocitov. Aktivacijo trombocitov zavirajo prostaglandini in dajalci NO, ki povečajo raven cAMP ali cGMP. VASP fosforilira v trombocitih kot odgovor na povečanje cAMP ali cGMP in to je v korelaciji z inhibicijo trombocitne aktivacije. VASP je povezan z mikrotubuli in se veže na vinkulin

Filopodija, ki jo povzroči nadzorovana pritrditev Cdc42 na membrano [Castellano, ea 1999], VASP povezan glej pregled [Holt, ea 1998]). Zaznavanje VASP v teh strukturah je še posebej zanimivo zaradi prikaza vloge VASP v usmerjeni gibljivosti Listeria v citoplazemskih izvlečkih [Lament, ea 1999]. Ko so izvlečki VASP odstranili difuzne aktinske oblake, so nastali okoli bakterij, vendar niso nastali repi. Dodajanje VASP ali drugih beljakovin iz družine VASP k izčrpanim ekstraktom obnovi tvorbo repa in mobilnost bakterij. Študija molekularnih interakcij VASP je pokazala, da domena N-terminala EVH1 VASP (Ena / VASP homologija) stabilno veže bakterijski protein ActA, C-terminalna domena EVH2 pa veže šibke aktine šibkeje. Avtorji so predlagali model, po katerem VASP deluje kot gibljiv molekularni most med bakterijsko steno in rastočim (+) koncem aktinove nitke. Ta mehanizem omogoča razvejano polimerizacijo aktina, vendar vključuje strukturne omejitve položaja in orientacije rastočih (+) koncev.

Zdi se, da VASP igra enako vlogo v celicah, vendar uporablja druge komponente, da veže (+) konce na membrano. Zyxin je kandidat za te komponente, ker VASP sodeluje z zixinom samim in z zksinom podobnim prolinom bogatim območjem ActA (glej pregled [Beckerle, ea 1998]). Poleg tega opažamo obogatitev zixinskih koncev filopodij, ki jih na membranah povzroča Cdc42 [Castellano, 1999].

Ugotovljeno je bilo, da proteini iz družine Rho, Cdc42 in Rac, delujejo kot signali pri nastajanju filopodij in lamelopodij [Hall, ea 1998]. V ekstraktih Cdc42 v kombinaciji z GTPS inducira polimerizacijo aktina [Zigmond, ea 1997, Zigmond, ea 1998, Ma, ea 1998, Ma, ea 1998a, Mullins, ea 1999].

Beljakovine iz družine WASP zagotavljajo potencialno povezavo med temi signalnimi molekulami in citoskeletom aktina [Bi, ea 1999, O'Sullivan, ea 1999, Ramesh, ea 1999]. Genetski podatki kažejo, da N-konci WASP in N-WASP vključujejo mesta pritrditve za majhne GTPaze (domene GBD / CRIB) in fosfoinozide (domene PH) in lahko neposredno vežejo Cdc42 in, manj intenzivno, Rac [Aspenstrom, ea 1996, Symons. ea 1996].

Strukturna organizacija beljakovin družine WASP kaže možen mehanizem za njihovo regulacijo z uporabo Cdc42. Visokokislinska domena VCA N-WASP je močnejši stimulator kompleksa Arp2 / 3 od beljakovin v celotni dolžini [Rohatgi, ea 1999], morda zaradi avto-zaviralne medmolekulske interakcije med njo in glavno regijo na N-terminusu z domeno GBD / GRIB. Po vezavi na Cdc42 se ta interakcija uniči in sprosti domena VCA, kar vodi v aktivacijo N-WASP [Miki, ea 1998]. N-WASP lahko reguliramo PI (4,5) P2

Nadaljnje signalne poti vseh proteinov iz družine WASP se izkažejo za drugačne.

Pokazalo se je, da je N-WASP, vendar ne WASP, vpliv Cdc42 za nastanek filopodije [Miki, 1998, Suetsugu, ea 1998].

WASP lahko deluje v celičnih linijah hematopoetskega izvora (hematopoetskih celic) pri tvorbi površinskih struktur v T celicah [Kirchhausen, ea 1996] in pri usmerjeni gibljivosti makrofagov [Zicha, ea 1998].

Kvas Bee1p kljub splošni podobnosti z WASP ne vsebuje domen GBD / GRIB [Li. ea 1997], zato ga je treba drugače urediti. Kvas Bee1p je pomemben za oblikovanje aktinskih obližev.

Premik celic se izvaja zaradi izrastka vodilnega roba celične membrane, usklajenega z gibanjem celičnega telesa, in je odvisen od mehanizma dela citoplazemskih struktur, ki se lahko odzovejo na signale iz zunanjega sveta. Protruzija, kot je zdaj postalo jasno, je posledica polimerizacije aktinov [Carlier, ea 1998, Machesky, ea 1997, Mogilner, ea 1996] in pokazalo se je, da so GTPase iz družine Rho vmesni za signalizacijo iz membranskih receptorjev (glej Pregled [ Hall, ea 1998]). Vendar je bila glavna vrzel v razumevanju regulirane mobilnosti pomanjkanje razumevanja odnosa med signalnimi potmi in samim mehanizmom mobilnosti. Strukturne, biokemijske in genetske študije so pomagale prepoznati nekatere manjkajoče povezave in omogočile zanesljiv delovni model, ki opisuje poti širjenja in mehanizme prenosa in dekodiranja signalov, ki nadzorujejo gibanje celic. )

Matrične metaloproteinaze (MMP) so družina zunajceličnih proteinov, ki vsebujejo cink. Člani te družine sodelujejo pri nadzoru rasti malignih novotvorb z metastazami [Matrisian, ea 1999] in angiogenezo [Liotta, ea 1991, Bergers, ea 1999]. MMP se sintetizirajo kot neaktivni proencimi in se aktivirajo po cepitvi propeptida. Celična MMP aktivnost je urejena na različnih ravneh, vključno s transkripcijo, aktivacijo beljakovin in interakcijo z endogenimi zaviralci, kot so zaviralci tkivne metaloproteinaze (TIMP) [Kleiner, ea 1999].

Do danes je bilo opisanih približno 30 MMP-jev. Tradicionalno se MMP razvrščajo glede na specifičnost substrata..

Zaradi sposobnosti teh encimov, da specifično hidrolizirajo vse glavne matriksne proteine, so jih poimenovali matrične metaloproteinaze ali matriksini [Woessner J.F., 1991]. Matrične metaloproteinaze (MMP) igrajo osrednjo vlogo pri presnovi beljakovin vezivnega tkiva, v procesih normalnega razvoja matriksa, pri onkogeni transformaciji celic ter pri angiogenezi in patologiji. Družina proteinov ali matriksinov MMP spada v družino cinkovih metaloproteinaz.

MMP sintetizirajo in izločajo številne celice: resorpcija in remodelacija tkiv, migracija, adhezija, celična diferenciacija in proliferacija, pa tudi v patoloških stanjih (revmatoidni artritis, glomerulonefritis, parodontitis, ulceracija roženice itd.). MMP ima posebno vlogo pri posploševanju invazije tumorjev in metastaz

Pomembna sestavina kletne membrane in vezivnega tkiva je kolagen. Ta protein, sestavljen iz treh polipeptidnih verig, navitih v spiralo, tvori rešetkovno strukturo zunajceličnega matriksa. V vezivnem tkivu prevladuje kolagen tipa I in III, v kletni membrani pa prevladuje kolagen tipa IV in V. Prav kolagen je glavni ovira za invazivno rast, za širjenje tumorskih celic pa ga je treba uničiti. Cepljenje kolagena izvajamo z matričnimi metaloproteinazami, značilnimi za vsako vrsto kolagena. Običajno pride tudi do sinteze in cepljenja kolagena.

Kot je mogoče pričakovati v primeru tako starodavne in vseprisotne molekule, je kolagen prisoten v več različnih različicah (vsaj 19). Na srečo imajo vsi pomembni skupne lastnosti - sestavljeni so iz verig aminokislin, vendar s presenetljivo majhno količino različnih ostankov. Glicin - vsak tretji ostanek, prolin in hidroksiprolin so prav tako zelo pogosti. Tako preprosta sestava kolagenu vsiljuje njegova sekundarna struktura. Aminokislinske verige kolagena so ovite okoli sebe in tvorijo "vrv s tremi vlakni", kjer so posamezna "vlakna" med seboj povezana z vodikovimi vezmi. Takšna prostorska struktura je mogoča le, če se strogo upošteva zaporedje aminokislin. Kot rezultat se tvori vlaknasta molekula iz treh vlaken - tropokolagen, ki ima veliko natezno trdnost. To ime izvira iz "troposa" - obrnjenega navznoter zaradi dejstva, da so kolagena vlakna vezivnih tkiv, vključno z roženico, obložena z molekuli tropokolagena, ki so med seboj povezane v vzorcu šahovnice (slika 15.11). Hidroksilne skupine nekaterih ostankov lizina in oksilizina se oksidirajo, kar omogoča vzpostavitev vezi med sosednjimi molekulami tropokolagena. Tako nastane togo neraztegljivo vlakno. Pokazalo se je, da fibroblasti sintetizirajo molekule tropokolagena in jih izločajo v matrico, le tukaj pa so sestavljena kolagena vlakna (slika 15.11).

Kolaggeni so po definiciji beljakovine, ki:

a) vsebujejo več ponovitev zaporedja aminokislin -Gly-X-Y-, v položaju X katerega se najpogosteje nahaja prolin, v položaju Y pa 4-hidroksiprolin;

b) lahko sestavljena iz treh verig s ponavljajočimi sekvence, ki se lahko zlagajo v značilno trojno vijačnico. Trenutno je vsaj 19 beljakovin in več kot 30 genskih produktov identificirano kot kolagen. 10 "ekstra" beljakovin vsebuje kolagena podobne domene.

Število beljakovin, razvrščenih v dani superdružini, se hitro povečuje. Večina kolagenov tvori zunajcelične vlaknine, drugi pa mrežno podobne strukture. Preostali se vežejo na površine kolagenskih vlaknin, tvorijo "krogličaste" filamente, delujejo kot sidrne kožne vlaknine, pa tudi transmembranske beljakovine.

Ekson-intronska struktura večine genov s kolagenom je zapletena, večina genov je široko razporejena v genomu, vendar so trije pari genov nameščeni v edinstvenem položaju glave do glave s prekrivajočimi se promotorji.

Kloniral je nekaj osmih zelo specifičnih posttralacijskih encimov, ki sodelujejo v biosintezi kolagena. Beta podenota prolil 4-hidroksilaze beta je identična encimu protein disulfidisomeraza in ima verjetno več drugih značilnih funkcij.

Poskusi z rekombinantnimi prokolageni, ki so topni predhodniki kolagenov, ki tvorijo fibril, so potrdili začetne domneve o samoorganizaciji kolagena v fibrile v skladu s klasičnim mehanizmom nukleacije in ekspanzije. Rezultati so tudi pokazali, da razlike v primarnih strukturah dveh najpogostejših kolagena, ki tvorijo fibrile (tipa I in II), zadostujejo za razlago številnih značilnih morfoloških razlik med obema vrstama fibrilov.

Zanimiva je sposobnost edinstvenih posttralacijskih encimov, ki sodelujejo pri biosintezi kolagena, da zagotovijo cilje za specifično inhibicijo presežka kopičenja kolagenskih vlaknin, ki se pojavi v brazgotinah, kot tudi na vlaknast odziv na poškodbe, opažene v večini tkiv. Zaviranje prolil 4-hidroksilaze in prokolagen-C proteinaze sta verjetno najbolj obetavna področja.

Pomembno vlogo kolagena v biologiji kažejo rezultati, ki kažejo, da več kot 400 mutacij v 6 različnih vrstah kolagena povzroča številne človeške bolezni..

Mutacije genov kolagena tipa I vodijo v okvare kosti in sorodnih tkiv; od smrtonosnih oblik imperfekta osteogeneze do osteoporoze.

Mutacije gena kolagena tipa II lahko privedejo do bolezni hrustanca, ki segajo od hondrodysplazije do osteoartritisa v zgodnji fazi.

Mutacije gena kolagena tipa X, izražene v hipertrofiranih hondrocitih, vodijo tudi do pojava hondrodisplazij, geni dveh dodatnih hrustančnih kolagena so povezani tudi s pojavom tega fenotipa.

Mutacije kolagena tipa III vodijo do strukturnih okvar v krvnih žilah in drugih tkivih; od hudih oblik Ehlers-Danlos sindroma do običajnih anevrizem aorte. Mutacije več polipeptidnih verig kolagena kletnih membran (tip IV) vodijo do bolezni ledvic, znane kot Alportjev sindrom, ki bi jo lahko povezali z difuzno ezofagealno leiomiomatozo.

Mutacije kletne membrane kolagena tipa 7, ki tvorijo sidrne vlaknine, povzročajo nastanek več pretisnih omotov in kožnih brazgotin.

Mutacije kolagena drugih vrst prav tako vodijo k človeškim boleznim, vendar je dobro znano, da so nekatere bolezni s podobnimi fenotipi povezane z nekolagenimi geni.

Za določitev strukture in funkcije kolagena so še posebej pomembni poskusi s transgenimi miši, saj so ti proteini veliki, netopni in težko delujoči test. Poleg tega so se transgene miši izkazale za koristne pri dokazovanju učinkov patoloških mutacij v kolagenskih genih, saj mutacije prizadenejo številna tkiva, ki pri bolnikih niso vredna preiskave. Poskusi z mutantnimi geni kolagena tipa I reproducirajo fenotipe osteogeneze imperfekta in osteoporoze. Poskusi z mutantnimi geni kolagena tipa II reproducirajo fenotipe hudih oblik hondrodisplazije in osteoartritisa. Podobni poskusi z geni kolagena tipa III reproducirajo le zglajene fenotipske manifestacije. Poskusi z geni kolagena tipa IX so reproducirali osteoartritis, ki se pojavi v zgodnjih fazah razvoja. Poskusi s prevladujočo negativno varianto gena kolagena tipa X so privedli do pojava fenotipa specifične hondrodisplazije, vendar poskus "izklopa" istega gena ni dal izrazite fenotipske manifestacije.

Pri preučevanju možnosti genske terapije se je pokazalo, da imajo oligonukleotidi sposobnost delnega zaviranja ekspresije kolagenih genov v celični kulturi. V stalnih poskusih s celično transfekcijo so ugotovili, da je bil hibridni gen, ki vsebuje 5'-fragment gena kolagena tipa I, zelo vnesen v oba alela normalnega lokusa tega gena. Rezultati kažejo na možnost ciljne vstavitve eksogenih genov v vnaprej določene lokenske gene kolagena. Močan fenotip imperfekta osteogeneze pri transgenih miših, ki izražajo mutirani gen kolagena tipa I, se je delno ohranil, ko so bile te miši križane z drugimi transgeničnimi mišmi, ki izražajo antisens varianto istega človeškega gena.

Elastin se na začetku sintetizira kot topni polipetid - tropoelastin z molekulsko maso 72 kD. Elastin v velikih količinah vsebuje glicin, prolin in druge hidrofobne aminokisline. Na osnovi elastina nastajajo elastinska vlakna.

Elastinska vlakna sestavljajo 2 ločeni sestavni deli, prevladujoča količina amorfne komponente - elastina in mikrofibrilarne komponente, sestavljena iz beljakovine - fibrilina. Posamezne molekule elastina se vrstijo na ogrodju ali okolju mikrofibrilov fibrilina. Poravnava molekul elastina se stabilizira s tvorbo intermolekularnih križnih lizinov, tako imenovanih desmozinov, ki določajo netopnost elastina. Vezava posameznih polipeptidnih verig z desmozinami tvori mrežo v obliki gume. Hidrofobne regije elastinskih verig med navzkrižnimi vezmi (desmozini) so zelo mobilne. Nastanek desmozimov se sproži z oksidativnim razkrojevanjem osrednjih ostankov lizina z bakro odvisno lizilooksidazo.

Poleg endotelija so v vseh posodah, razen kapilar, elastinska vlakna, kolagena in gladka mišična vlakna, katerih število se v različnih posodah razlikuje

Elastične nitke so prevlečene z zunajceličnimi matričnimi mikrofibridi, njihovo jedro pa sestavlja glavna komponenta elastičnih filamentov - hidrofobni elastinski protein, bogat z ostanki prolina in glicina. Izlučene molekule elastina so sestavljene v elastične nitke v zunajceličnem prostoru blizu celične površine. Po izločanju molekul elastina (med ostanki lizina) nastanejo kovalentne navzkrižne vezi v velikih količinah, kar vodi v nastanek obsežne mreže nitk.

Pojem konformacije molekul elastina v elastičnih niti je diskutabilen. Po enem od stališč ima molekula elastina strukturo ohlapne kaotične spirale. Menijo, da takšna struktura molekul, ki so povezane v mrežo elastičnih niti, daje nitu, da se razteza in strdi kot gumijasta palica

5.4 Glikozaminoglikani medceličnega matriksa. Struktura in razvrstitev.

Železna konsistenca glavne snovi je razložena z njeno sestavo. Glavna snov je visoko hidriran gel, ki ga tvorijo spojine z visoko molekulsko maso, ki predstavljajo do 30% mase medcelične snovi. Preostalih 70% je voda.

Komponente z visoko molekulsko maso predstavljajo beljakovine in ogljikovi hidrati. Ogljikovi hidrati so v svoji strukturi heteropolisaharidi - glukozni aminoglikani (GAG). Ti heteropolisaharidi so zgrajeni iz disaharidnih enot, ki so njihovi monomeri.