Фибронектинът е глюкопротеин и играе основна роля в кохезията на телесните клетки или в кръв съсирване. В организма той изпълнява много различни функции, свързани със способността му да формира адхезивни сили. Структурни дефекти при образуването на фибронектин могат олово до тежки съединителната тъкан Слабости.
Какво е фибронектин?
Фибронектинът представлява глюкопротеин с молекулно тегло 440 kDa (килодалтон). Той служи за формиране на адхезионни сили между клетките, между телесните клетки и различни субстрати, между телесните клетки и междуклетъчния матрикс и между тромбоцити по време на кръв съсирване. Следователно поддържа заздравяване на рани, ембриогенеза, хемостаза, клетъчна адхезия по време на клетъчна миграция или свързване на антиген към фагоцитите. Първичният фибронектин съдържа 2355 аминокиселини и образува 15 изоформи. Намира се в извънклетъчната област, както и в соматичните клетки. Извън клетките той представлява неразтворим протеин. Вътре в клетъчната плазма той е разтворим протеин. Всички форми на фибронектин са кодирани от един и същ FN1 ген. Разтворимият фибронектин съдържа две изомерни протеинови вериги, свързани с дисулфиден мост. В неразтворимия фибронектин тези молекули са свързани помежду си отново чрез дисулфид мостове за образуване на фибрилна структура.
Анатомия и структура
В основната структура фибронектинът представлява хетеродимер на две пръчковидни протеинови вериги. Те са свързани с дисулфиден мост. Изомерните протеинови вериги се експресират от същите ген, гена FN1. Различната базова последователност е резултат от алтернативно снаждане на това ген. Всеки ген съдържа екзони и интрони. Екзоните са сегменти, които се превръщат в протеинова структура. Интроните, от друга страна, са неактивни генни сегменти. При алтернативното сплайсинг последователността на базовите двойки остава същата, но екзони и интрони се намират в различни генни сегменти. При превода на генетична информация четливите екзони се съединяват и интроните се изрязват. Този алтернативен превод на една и съща генетична информация позволява образуването на множество изомерни протеинови вериги от един и същ ген. Фибронектинът, образуван от две изомерни протеинови вериги, е разтворим, образува се в черен дроб и влиза в кръв плазма. Там той отговаря за коагулацията на кръвта в контекста на заздравяване на рани и регенерация на тъканите. Неразтворимият фибронектин се произвежда в макрофаги, ендотелни клетки или фибробласти. Той съдържа същата основна структура. Тук обаче отделният фибронектин молекули отново са свързани заедно с дисулфид мостове за образуване на фибриларни протеинови структури, които държат клетките заедно. Способността да образуват адхезивни сили се дължи на често срещаната аминокиселинна последователност аргинин-глицин-аспартат. Това води до адхезия на фибронектин към така наречените интегрини (адхезионни рецептори на повърхността на клетките). Протеиновите вериги на фибронектина са съставени от много домени, съдържащи 40 до 90 аминокиселини. Въз основа на хомологията на домейните, фибронектиновите полипептидни вериги са класифицирани в три структурни типа, I, II и III.
Функция и роли
Фибронектинът обикновено служи за задържане на определени структурни единици заедно. Те включват клетки, извънклетъчния матрикс, някои субстрати и тромбоцити. Поради това в миналото фибронектинът се е наричал и клетъчно лепило. Той гарантира, че клетките в тъканите остават заедно и не се отдалечават. Той също така играе основна роля в миграцията на клетките. Дори докирането на макрофаги към антигени се медиира от фибронектин. Освен това фибронектинът също контролира много процеси на ембриогенеза и диференциация на клетките. Въпреки това, при злокачествени тумори, фибронектинът често е намален. Това позволява на тумора да растат в тъканта и формата метастази чрез отделяне на туморни клетки. В кръвната плазма разтворимият фибронектин позволява образуването на кръвни съсиреци за затваряне на кървенето рани. В този процес отделната кръв тромбоцити са залепени заедно от образуването на фибрин. Като опсонин, фибронектинът се свързва с повърхността на макрофагите като рецептори. С помощта на тези рецептори макрофагите могат да се свързват и да включват определени патогенни частици.В извънклетъчното пространство неразтворимият фибронектин е отговорен за образуването на матрикс, който фиксира клетките.
Болести
Дефицитът или структурните аномалии на фибронектина често са сериозни здраве последствия. Например в резултат на рак растеж в рамките на тумора, фибронектин концентрация намалява. Клетъчната асоциация в рамките на тумора се разхлабва и клетките мигрират отделно. Това води до честото метастази причинени от отцепване на туморни клетки и мигриране през лимфната система или кръвната плазма към други части на тялото. В допълнение, поради липсата на фибронектин, рак клетките също могат растат по-бързо в съседната тъкан и по този начин я измества. Освен това има наследствени заболявания, които олово до дефект на съединителната тъкан. Един пример е Синдром на Ehlers-Danlos. Синдром на Ehlers-Danlos не е единично заболяване, но представлява комплекс от съединителната тъкан дефекти. Тип Х се причинява от отсъстващ или дефектен фибронектин. Това е мутация в гена FN1. Това води до драстично слабост на съединителната тъкан. Болестта се наследява по автозомно-рецесивен начин. Проявява се с много отпуснато кожа и хипермобилност на ставите. Въпреки големите разлики в причината за слабост на съединителната тъкан, симптомите на отделните заболявания от този комплекс са сходни. Според датския дерматолог Едвард Елерс и френския дерматолог Анри-Александър Данлос кардиналните симптоми на Синдром на Ehlers-Danlos са тежко преразтягане и разкъсване на кожа. И накрая, определена мутация в гена FN1 също може олово до гломерулопатия (заболявания на бъбречните корпускули). Това е сериозно бъбрек заболяване, което често изисква диализа лечение.
