Fibronektīns ir glikoproteīns, un tam ir galvenā loma ķermeņa šūnu kohēzijā vai iekšpusē asinis sarecēšana. Organismā tas veic daudzas dažādas funkcijas, kas saistītas ar spēju veidot adhezīvos spēkus. Strukturālie defekti fibronektīna kanna veidošanā vadīt līdz smagai saistaudi nepilnības.
Kas ir fibronektīns?
Fibronektīns ir glikoproteīns ar molekulmasu 440 kDa (kilodaltoni). Tas kalpo, lai izveidotu saķeres spēkus starp šūnām, starp ķermeņa šūnām un dažādiem substrātiem, starp ķermeņa šūnām un starpšūnu matricu un starp trombocīti laikā asinis sarecēšana. Tāpēc tas atbalsta brūču dziedēšana, embrioģenēze, hemostāze, šūnu adhēzija šūnu migrācijas laikā vai antigēna saistīšanās ar fagocītiem. Primārais fibronektīns satur 2355 aminoskābes un veido 15 izoformas. Tas ir atrodams ārpusšūnu zonā, kā arī somatisko šūnu iekšienē. Ārpus šūnām tas pārstāv nešķīstošu olbaltumvielu. Šūnu plazmā tas ir šķīstošs proteīns. Visas fibronektīna formas kodē viens un tas pats FN1 gēns. Šķīstošais fibronektīns satur divas izomēru olbaltumvielu ķēdes, kuras savieno disulfīda tilts. Nešķīstošajā fibronektīnā šie molekulas atkal ir savstarpēji savienoti ar disulfīdu tilti lai izveidotu fibrilai līdzīgu struktūru.
Anatomija un struktūra
Pamatstruktūrā fibronektīns ir divu stienim līdzīgu olbaltumvielu ķēžu heterodimērs. Tos savieno disulfīda tilts. Izomēru olbaltumvielu ķēdes ir izteiktas no tā paša gēns, FN1 gēns. Atšķirīgā bāzes secība izriet no alternatīvas to savienošanas gēns. Katrs gēns satur eksonus un intronus. Eksoni ir segmenti, kas tiek pārveidoti olbaltumvielu struktūrā. Savukārt introni ir neaktīvi gēnu segmenti. Alternatīvā savienošanā bāzes pāru secība paliek nemainīga, bet eksoni un introni ir atrodami dažādos gēnu segmentos. Ģenētiskās informācijas tulkojumā lasāmie eksoni tiek savienoti kopā un introni tiek izgriezti. Šis vienas un tās pašas ģenētiskās informācijas alternatīvais tulkojums ļauj no viena un tā paša gēna veidot vairākas izomēru olbaltumvielu ķēdes. Fibronektīns, kas izveidots no divām izomēru olbaltumvielu ķēdēm, ir šķīstošs, veidojas aknas un ienāk asinis plazma. Tur tā ir atbildīga par asins koagulāciju brūču dziedēšana un audu reģenerācija. Nešķīstošo fibronektīnu ražo makrofāgos, endotēlija šūnās vai fibroblastos. Tā satur to pašu pamatstruktūru. Šeit tomēr individuālais fibronektīns molekulas atkal savieno disulfīds tilti lai izveidotu fibrilāru olbaltumvielu struktūras, kas satur šūnas kopā. Spēja veidot adhezīvos spēkus ir saistīta ar bieži sastopamo aminoskābju secību arginīns-glicīns-aspartāts. Tā rezultātā rodas fibronektīna adhēzija ar tā sauktajiem integrīniem (adhēzijas receptoriem uz šūnu virsmas). Fibronektīna olbaltumvielu ķēdes sastāv no daudziem domēniem, kas satur 40 līdz 90 aminoskābes. Pamatojoties uz domēnu homoloģiju, fibronektīna polipeptīdu ķēdes iedala trīs strukturālos tipos: I, II un III.
Funkcija un lomas
Fibronektīns parasti kalpo, lai kopā turētu noteiktas struktūrvienības. Tie ietver šūnas, ārpusšūnu matricu, noteiktus substrātus un trombocīti. Agrāk fibronektīnu tāpēc dēvēja arī par šūnu līmi. Tas nodrošina, ka šūnas audos paliek kopā un nenovirzās. Tam ir arī liela loma šūnu migrācijā. Pat makrofāgu pieslēgšanu antigēniem nodrošina fibronektīns. Turklāt fibronektīns kontrolē arī daudzus embrioģenēzes un šūnu diferenciācijas procesus. Tomēr ļaundabīgu audzēju gadījumā fibronektīns bieži samazinās. Tas dod iespēju audzējam augt audos un veido metastāzes izdalot audzēja šūnas. Asins plazmā šķīstošais fibronektīns ļauj veidot asins recekļus, lai aizkavētu asiņošanu brūces. Šajā procesā atsevišķas asinis trombocīti ir salipušas kopā ar fibrīna veidošanos. Kā opsonīns fibronektīns saistās ar makrofāgu virsmu kā receptori. Ar šo receptoru palīdzību makrofāgi var saistīt un iekļaut noteiktas patogēnās daļiņas. Ārpusšūnu telpā nešķīstošais fibronektīns ir atbildīgs par matricas veidošanos, kas fiksē šūnas.
Slimības
Fibronektīna trūkumam vai strukturālām novirzēm bieži ir nopietnas pazīmes veselība sekas. Piemēram, kā rezultātā vēzis augšana audzēja iekšienē, fibronektīns koncentrācija samazinās. Šūnu asociācija audzējā kļūst vaļīgāka, un šūnas migrē atsevišķi. Tas noved pie biežas metastāzes ko izraisa audzēja šūnu atdalīšanās un migrācija caur limfātisko sistēmu vai asins plazmu uz citām ķermeņa daļām. Turklāt fibronektīna trūkuma dēļ vēzis šūnas var arī augt ātrāk nokļūst kaimiņu audos un tādējādi tos izspiež. Turklāt ir iedzimtas slimības, kas vadīt līdz defektam saistaudi. Viens piemērs ir Ehlers-Danlos sindroms. Ehlers-Danlos sindroms nav viena slimība, bet gan ir slimības komplekss saistaudi defekti. X tipu izraisa fibronektīna trūkums vai defekts. Tā ir FN1 gēna mutācija. Tā rezultātā ir radikāls rezultāts saistaudu vājums. Slimība tiek pārmantota autosomāli recesīvā veidā. Tas izpaužas ļoti ļengans āda un hipermobilitāte savienojumi. Neskatoties uz lielajām atšķirībām cēloņā saistaudu vājums, šī kompleksa atsevišķu slimību simptomi ir līdzīgi. Pēc dāņu dermatologa Edvarda Ehlera un franču dermatologa Anrī-Aleksandra Danlosa teiktā, Ehlers-Danlos sindroms ir smaga pārmērīga stiepšanās un asarošana āda. Visbeidzot, var notikt arī noteikta FN1 gēna mutācija vadīt līdz glomerulopātijai (nieru asinsvadu slimības). Tas ir nopietni niere slimība, kas bieži prasa dialīze ārstēšana.
