fibronectina è una glucoproteina e svolge un ruolo importante nel mantenere unite le cellule del corpo o nella coagulazione del sangue. Assume molte funzioni diverse nell'organismo, che sono legate alla sua capacità di sviluppare forze adesive. Errori strutturali nella struttura della fibronectina possono portare a una grave debolezza del tessuto connettivo.
Cos'è la fibronectina?
La fibronectina è una glucoproteina con un peso molecolare di 440 kDa (kilodalton). Viene utilizzata per sviluppare forze adesive tra le cellule, tra le cellule del corpo e vari substrati, tra le cellule del corpo e la matrice intercellulare e tra le piastrine del sangue durante la coagulazione del sangue. Supporta quindi la guarigione delle ferite, l'embriogenesi, l'emostasi, l'adesione cellulare durante la migrazione cellulare o il legame dell'antigene ai fagociti.
La fibronectina primaria contiene 2355 aminoacidi e forma 15 isoforme. Si verifica sia nell'area extracellulare che all'interno delle cellule del corpo. Al di fuori delle cellule è una proteina insolubile, mentre all'interno del plasma cellulare è una proteina solubile. Tutte le forme di fibronectina sono codificate dallo stesso gene FN1. La fibronectina solubile contiene due catene proteiche isomeriche che sono collegate da un ponte disolfuro. Nel caso della fibronectina insolubile, queste molecole sono nuovamente collegate l'una all'altra tramite ponti disolfuro per formare una struttura simile a una fibrilla.
Anatomia e struttura
Nella sua struttura di base, la fibronectina è un eterodimero costituito da due catene proteiche simili a bastoncelli, collegate da un ponte disolfuro. Le catene proteiche isomeriche sono espresse dallo stesso gene, il gene FN1. La diversa sequenza di basi risulta dallo splicing alternativo di questo gene. Ogni gene contiene esoni e introni. Gli esoni sono sezioni che vengono tradotte nella struttura della proteina. Al contrario, gli introni sono segmenti di geni inattivi. Con lo splicing alternativo, la sequenza delle coppie di basi rimane la stessa, ma esoni e introni si trovano su segmenti genici diversi. Quando si traducono le informazioni genetiche, gli esoni leggibili vengono uniti e gli introni vengono tagliati. Questa traduzione alternativa della stessa informazione genetica consente la formazione di diverse catene proteiche isomeriche dallo stesso gene.
La fibronectina, costituita da due catene proteiche isomeriche, è solubile, si forma nel fegato ed entra nel plasma sanguigno. Lì è responsabile della coagulazione del sangue come parte della guarigione delle ferite e della rigenerazione dei tessuti. La fibronectina insolubile viene prodotta nei macrofagi, nelle cellule endoteliali o nei fibroblasti. Contiene la stessa struttura di base. Qui, tuttavia, le singole molecole di fibronectina sono a loro volta collegate tra loro da ponti disolfuro per formare strutture proteiche fibrillari che tengono insieme le cellule.
La capacità di sviluppare forze adesive è dovuta alla sequenza amminoacidica frequente arginina - glicina - aspartato. Ciò porta all'adesione della fibronectina alle cosiddette integrine (recettori di adesione sulla superficie delle cellule). Le catene proteiche della fibronectina sono costituite da molti domini che contengono da 40 a 90 aminoacidi. A causa dell'omologia dei domini, le catene polipeptidiche della fibronectina sono suddivise nei tre tipi strutturali I, II e III.
Funzione e compiti
La fibronectina serve generalmente a tenere insieme alcune unità strutturali. Questi includono le cellule, la matrice extracellulare, alcuni substrati o anche le piastrine del sangue. La fibronectina si chiamava Colla cellulare designato. Assicura che le cellule nei tessuti rimangano unite e non si allontanino.
Svolge anche un ruolo importante nella migrazione cellulare. Anche l'attracco dei macrofagi con gli antigeni è mediato dalla fibronectina. Inoltre, la fibronectina controlla molti processi di embriogenesi e differenziazione cellulare.
Tuttavia, la fibronectina è spesso ridotta nei tumori maligni. Ciò consente al tumore di crescere nel tessuto e formare metastasi scindendo le cellule tumorali.
La fibronectina solubile nel plasma sanguigno consente la formazione di coaguli di sangue per chiudere le ferite sanguinanti. Le singole piastrine del sangue vengono incollate insieme attraverso la formazione di fibrina. Come opsonina, la fibronectina si lega alla superficie dei macrofagi come recettori. Con l'aiuto di questi recettori, i macrofagi possono legarsi e incorporare alcune particelle che causano malattie. Nello spazio extracellulare, la fibronectina insolubile è responsabile della formazione di una matrice che fissa le cellule.
Malattie
La carenza o le anomalie strutturali nella fibronectina hanno spesso gravi effetti sulla salute. Come risultato della crescita del cancro all'interno del tumore, la concentrazione di fibronectina diminuisce. La struttura cellulare del tumore si allenta e le cellule si separano. Ciò porta alle frequenti metastasi dovute alla scissione delle cellule tumorali e alla loro migrazione attraverso il sistema linfatico o il plasma sanguigno verso altre parti del corpo. Inoltre, a causa della mancanza di fibronectina, le cellule tumorali possono crescere più rapidamente nel tessuto adiacente e quindi spostarlo.
Inoltre, ci sono malattie ereditarie che portano a un difetto del tessuto connettivo. Un esempio è la sindrome di Ehlers-Danlos. La sindrome di Ehlers-Danlos non è una malattia uniforme, ma rappresenta piuttosto un complesso di difetti del tessuto connettivo.Il tipo X è causato dalla fibronectina mancante o difettosa. È una mutazione nel gene FN1. Ciò porta a una drastica debolezza del tessuto connettivo. La condizione viene ereditata come tratto autosomico recessivo. Si manifesta in una pelle molto cascante e ipermobilità delle articolazioni. Nonostante le grandi differenze nella causa del tessuto connettivo debole, i sintomi delle singole malattie di questo complesso sono simili. Secondo il dermatologo danese Edvard Ehlers e il dermatologo francese Henri-Alexandre Danlos, i sintomi cardinali della sindrome di Ehlers-Danlos sono la forte elasticità e lacerabilità della pelle.
Infine, una certa mutazione nel gene FN1 può anche portare alla glomerulopatia (malattie dei globuli renali). Questa è una grave malattia renale che spesso richiede un trattamento dialitico.
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