Matriks ekstraselular (ECM) Matriks ekstraselular (ECM) adalah struktur kompleks yang mengelilingi sel-sel di semua jaringan tubuh yang berbatasan dengan dengan membrane membrane plasma. Komposisi Komposisi biokimianya biokimianya bervarias bervariasii dari jaringan jaringan ke jaringan. jaringan. Pada kulit yang sehat, sehat, ECM membantu sel dukungan dan terdiri dari komponen-komponen kuni dari membran basement yang jangkar dan membantu mengisi kembali sel-sel epidermis. !ungsi matriks ekstraseluler yaitu sebagai teknik dukungan untuk sel dan jaringan, sel terintegrasi ke dalam jaringan, berpengaruhi bentuk dan gerakan sel-sel, berpengaruh pengembangan dan sel di"erensiasi, koordinat "ungsi selularnya melalui signaling dengan seluler reseptor adhesi, dan merupakan reservoir untuk ekstraseluler sinyal molekul. (#ornstein, P., and E.$. %age, &''&) Matriks ekstraselular adalah bagian dari tiga ikat. lapisan jaringan serat otot sekitarnya. apisan jaringan ikat adalah epimysium. dan epimysium. Matriks ekstraselular terdiri dari non"ibrous protein berserat termasuk kolagen, serabut elasti, proteoglikan yaitu hyaluronan dan dhesive glikoprotein yaitu laminin, "ibronetin dan tenasin. %etidaknya ada *+ ollagens vertebrata berbeda dengan jaringan distribusi spesi"ik dan unik si"at "ungsional. enis unik dari kolagen dapat dibagi lagi menjadi kelas-kelas berikut berdasarkan pada "ungsi atau ukuran berhubung dgn urat sara", urat sara"-asosiasi jaringan membentuk,, rantai, rantai, berserabut pendek pendek dan rantai panjan panjan . (/arrone, *++*) *++*) Komponen matriks ekstraselular merupakan bagian integral dari setiap tahapan penyembuhan luka, berinteraksi dengan sel dan "aktor pertumbuhan dalam dinamis memberi dan menerima yang akhirnya menghasilkan penutupan luka. ebih khusus, komponen ECM berperan dalam merangsang proli"erasi sel dan di"erensiasi, membimbing migrasi sel, dan memodulasi respon seluler. Ketika ECM adalah dis"ungsional, penyembuhan luka diperlambat atau terhenti
–
misalnya, dalam sulit-
untuk-menyembuhkan atau luka kronis. #agian berikut menjelaskan komponen dari ECM dermal dan peran mereka dalam penyembuhan luka. %truktural protein, 0alam normal, kondisi non-luka, ECM terutama terdiri dari kolagen, yang paling berlimpah protein dalam dalam tubuh. (#osman, !.1 !.1., ., and 2. %tamenkovi, &''3) %etidaknya ada *+ jenis kolagen, banyak dikodekan oleh genes berbeda. Kolagen dalam kulit terutama tipe 2 dan 222 jenis dan menyediakan struktur, kekuatan, dan integritas.Kolagen 1ipe24 adalah adalah komponen dari basement epidermal dan endotel membranes. Elastin, protein lain yang ditemukan di ECM, memberikan kulit dan elastisitas jaringan lainnya dengan asumsi yang memanjang, organisasi linear ketika menggeliat dan kembali ke struktur yang lebih melingkar ketika dirilis. %el perekat glikoprotein. Molekul-molekul termasuk "ibronektin, laminin, dan vitronetin. %el-perekat glikoprotein mengikat sel-sel dan beberapa komponen ECM dan ber"ungsi sebagai modulator untuk "aktor pertumbuhan ativity. %el mengikat untuk glikoprotein perekat melalui reseptor permukaan sel yang disebut integrins. (#osman, !.1., !.1., and 2. %tamenkovi, &''3) Kolagen merupakan mayor protein berserat larut dari ekstraselular matriks dan jaringan ikat. Kebanyakan berlimpah protein pada he5an dan dibuat oleh "ibroblas dan dan beberapa sel epitel. epitel. %truktur molekul kolagen kolagen antara lain adalah adalah rantai 1riple 1riple heli6 polipeptida, polipeptida masing-masing adalah heli6 juga. enis kolagen berhubungan dengan d engan urat sara". #entuk struktur seperti tendon atau tulang ra5an. #erbentuk lembaran yang menghubungkan, mendukung dan mengorganisir kolagen yang berserat transmembran transmembran dan terhubung dgn urat sara" kolagen. 0asar pada 7nit-triple heli6, panjangnya panjangnya adalah 3'' nm, & 8* dan * molekul 8&, kolagen "ibril terbentuk dengan adanya interaksi lateral triple heliks, yang kemudian distabilkan oleh ikatan kovalen. Pemindahan oleh 9: nm (memberikan tampilan lurik). (MPherson M, Pie; K, &''*) %erat kolagen tesusun dari sintesis dalam jalur sekretori sebagai proollagen, glikosilasi di 7/0 dan /olgi, heli6 "ormasi di 7/0 dan disul"ide obligasi yang yang dibelah kemudian dikumpulkan di luar. embar pembentuk kolagen berasal dari polimerisasi menjadi dalam lembaran. #erbentuk membrane basal dari kolagen 24-
kolagen 4222. Kolagen 24 adalah sebuah heli6 terputus sekitar &< kali oleh segmen yang tidak dapat membentuk sebuah heli6, globular domain di kedua-C dan 1ermini =- , domain =onhelial untuk "leksibilitas, domain globular C-terminus dengan saling berasosiasi, heli6 domain asosiasi lateral untuk membentuk helai perabangan. Penyambungan ollagens dapat dilakukan dengan ara sebagai berikut yaitu link berhubung dgn urat sara" dan lembaran membentuk kolagen kedalam jaringan dan menghubungkan mereka ke struktur lain, kolagen 42
–
heliks pendek diselingi
dengan domain bulat, kolagen 2> memiliki dua heliks kaku dihubungkan dengan terbelit "leksibel, mengikat =-terminus bulat untuk proteoglikan di ekstraselular matriks, link kolagen 22 glyosoaminoglyans (Menyediakan bantal untuk kompresi seperti di tulang ra5an) e6traellular matri6, ECM) merupakan komponen paling besar pada kulit normal dan memberikan si"at yang unik pada kulit dari elastisitas, daya rentang dan pemadatannya. ECM merupakan komponen paling besar pada lapisan kulit dermis. Matriks ekstraseluler dapat memengaruhi bentuk sel, kelangsungan hidup sel, perkembangbiakan sel, polaritas dan kelakuan sel. %ebagian besar sel perlu melekat ke matriks ekstraseluler untuk tumbuh dan berkembangbiak. & kelas utama makromolekul yang menyusun matriks ekstraseluler ?antai-rantai polisakarida pada kelas yang disebut glikosaminoglikans (//s), yang biasanya ditemukan terhubung seara kovalen dengan protein dalam bentuk proteoglikan dan !ibrous proteins, yang meliputi kolagen, elastin, "ibronektin, dan laminin, yang memiliki "ungsi struktural dan adhesi". Komponen ECM /likosaminoglikans (//s) //s merupakan rantai-rantai polisakarida tidak berabang yang tersusun atas unit-unit disakarida berulang dan merupakan grup heterogenus pada rantai-rantai polisakarida yang bermuatan negati" yang terhubung seara kovalen dengan protein untuk membentuk molekul proteoglikan. 0isebut //s karena satu dari & gula pada disakarida yang berulang selalu merupakan gula amino (=-aetylgluosamine@=-aetylgalatosamine). /ula kedua biasanya asam uronat (glukuronat atau iduronat). //s sangat bermuatan negati" karena ada grup sul"at atau karboksil pada sebagian besar gulanya. < grup utama //s dibedakan berdasarkan gulanya, tipe hubungan di antara gula, dan jumlah serta lokasi grup sul"at (*) hyaluronan, (&) hondroitin sul"at dan dermatan sul"at, (3) heparan sul"at, dan (<) keratan sul"at. Contoh //s hyaluronan dan proteoglikan. $yaluronan merupakan //s yang paling sederhana. $yaluronan tidak mengandung gula yang bersul"at, semua unit disakaridanya sama, panjang rantainya sangat besar (ribuan monomer gula), dan umumnya tidak terhubung seara kovalen dengan beberapa protein inti. Proteoglikan tersusun atas rantai-rantai // yang terhubung seara kovalen dengan protein inti. Proteoglikan dianggap memiliki sebuah peranan utama dalam pemberian isyarat kimia5i di antara sel.
Kolagen Kolagen merupakan protein utama pada matriks ekstraseluler dan merupakan sebuah "amili "ibrous protein yang ditemukan dalam semua he5an multiseluler. 1ipe utama kolagen yang ditemukan pada jaringan penghubung adalah tipe 2, 22, 222, 4, dan >2. ?antai polipeptida kolagen disintesis pada ribosom yang terikat membran dan dimasukkan ke dalam lumen retikulum endoplasma sebagai prekursor besar, yang disebut rantai pro-8. %etiap rantai pro-8 lalu bergabung dengan dua yang lainnya untuk membentuk molekul heliks yang terikat hidrogen dan triple-stranded yang dikenal sebagai prokolagen. %etelah sekresi, molekul prokolagen "ibrillar dipotong menjadi molekul kolagen, yang berkumpul menjadi "ibril.0alam peman"aatannya, kolagen digunakan untuk bahan kosmetik agar kulit menjadi kenang karena si"atnya yang lentur.
!ibronektin !ibronektin merupakan protein ekstraseluler yang membantu sel melekat dengan matriks dan merupakan glikoprotein besar yang ditemukan dalam semua vertebrata. !ibronektin adalah dimer yang tersusun atas & subunit yang sangat besar yang terhubung dengan ikatan disul"ida pada satu ujungnya. 1ipe utamanya disebut ulangan "ibronektin tipe 222, berikatan dengan integrin. 1ipe ini memiliki panjang sekitar +' asam amino. !ibronektin munul dalam bentuk yang dapat larut dan "ibrillar. da banyak iso"orm "ibronektin yaitu "ibronektin plasma dan "ibril "ibronektin. Pentingnya "ibronektin pada perkembangan he5an ditunjukkan dengan eksperimen inaktivasi gen. !ibronektin tidak hanya penting untuk pelekatan sel ke matriks tapi juga untuk menuntun migrasi sel dalam embrio vertebrata. !ibronektin memiliki banyak "ungsi, yang membolehkannya berinteraksi dengan banyak ;at ekstraseluler, seperti kolagen, "ibrin dan heparin, dan dengan reseptor membran yang spesi"ik pada sel-sel yang responsi".
Matriks Ekstraseluler yang 0inamis aringan hidup tidak hanya akumulasi dari sel-sel padat. %ebagian besar volume jaringan yang terdiri dari ruang ekstraseluler (e6tra-berarti
‘
luar ’ atau
‘
melampaui’, seperti dalam e6traterrestrial). Kekosongan ini diisi dengan
anyaman rumit yang disebut matriks ekstraseluler. lih-alih menjadi bahan pengisi inert, seperti kemasan styro"oam sekitar pengiriman barang peah belah, matriks ekstraseluler adalah, komponen "isiologis akti" dinamis dari semua jaringan hidup. %elain memberikan dukungan struktural untuk sel tertanam dalam sebuah jaringan, matriks ekstraseluler memandu divisi mereka, pertumbuhan, dan perkembangan. 0engan kata lain, matriks ekstraseluler sangat menentukan bagaimana jaringan terlihat dan ber"ungsi. Matriks ekstraseluler terdiri dari proteoglikan, air, mineral, dan protein berserat. %ebuah proteoglikan terdiri dari inti protein dikelilingi oleh rantai panjang molekul pati seperti yang disebut glikosaminoglikan. Produksi dan Komponen Komponen matriks ekstraseluler diproduksi dan diselenggarakan oleh sel-sel yang hidup di dalamnya. 0alam sebagian besar jaringan, "ibroblas dibebankan dengan tanggung ja5ab ini. (!ibroblast berarti
‘
serat pembuat-sel’).
%truktur Matriks Ekstraseluler. 2lustrasi Aang menggambarkan matriks ekstraseluler dalam kaitannya dengan epitel, endotel dan jaringan ikat Ketika tidak ada jaringan, matriks ekstraseluler begitu dide"inisikan dengan baik
–
atau lebih mudah dipelajari
–
seperti
dalam jaringan ikat, dimana matriks ekstraseluler sering lebih banyak daripada sel. (aringan ikat ditemukan di seluruh tubuh nda, ia ber"ungsi sebagai peranah untuk semua jaringan lain.) 4ariasi jenis dan jumlah molekul dalam matriks ekstraselular simpanan jaringan ikat untuk keragaman yang luar biasa dari jaringan dan organ dalam tubuh manusia. %alah satu ontoh nyata tentang bagaimana pengaruh matriks "ungsi jaringan ekstraseluler dapat dilihat pada perbedaan antara tulang dan kornea mata nda. Ketika tulang, matriks ekstraselular yang kental dan sangat termineralisasi, menyediakan jaringan yang keras, tidak "leksibel tak tembus pandang
–
hanya ook untuk membangun kerangka.
%ebaliknya, matriks ekstraselular kornea terdiri dari kaya air, transparan, gel "leksibel
–
ideal untuk transmisi ahaya ke
bola mata nda. 0ua kelas utama molekul dapat ditemukan dalam matriks ekstraseluler protein berserat dan proteoglikan. Protein berserat #eberapa jenis protein berserat, termasuk kolagen, elastin, "ibronektin, dan laminin, ditemukan dalam jumlah yang
bervariasi dalam matriks ekstraseluler dari jaringan yang berbeda. Protein ini diproduksi oleh "ibroblas, tetapi mereka tidak disekresikan dalam bentuk jadi mereka. %ebaliknya, mereka dilepaskan sebagai molekul
‘
pendahulu’, penggabungan
berikutnya mereka ke dalam matriks ekstraseluler dipandu oleh "ibroblast sesuai dengan kebutuhan "ungsional dari jaringan tertentu. Kolagen adalah kuat, serat tahan peregangan yang memberikan kekuatan tarik ke jaringan nda. 2ni adalah protein yang paling berlimpah dalam tubuh manusia. Kolagen adalah konstituen utama dari tendon dan ligamen dan menyediakan dukungan untuk kulit nda. Ketika nda mempertahankan edera pada kulit nda, kolagen adalah hal yang menyembuhkan luka dan membentuk bekas luka itu. da setidaknya selusin jenis kolagen dalam tubuh nda, semua disesuaikan dengan kebutuhan spesi"ik dari jaringan di mana mereka ditemukan. Elastin adalah protein elastis dan tangguh. %ama seperti karet gelang, elastin memungkinkan jaringan untuk kembali ke bentuk aslinya setelah mereka telah membentang. sinar ultra violet Merusak serat elastin dan mengganggu rekonstruksi mereka, yang bertanggung ja5ab atas kendur dan kerutan terlihat pada kulit yang telah kronis terkena sinar matahari. "ibronektin dikeluarkan dari "ibroblas dalam bentuk yang larut dalam air tapi dengan epat dirakit menjadi sebuah anyaman larut yang melayani beberapa "ungsi sel-sel lain menggunakan matriks "ibronektin untuk bermigrasi melalui jaringan, yang sangat penting selama perkembangan embrio, "ibronektin membantu sel-sel memposisikan dalam matriks ekstraseluler, dan "ibronektin diperlukan untuk pembelahan sel dan spesialisasi dalam banyak jaringan. aminin membentuk jaringan seperti lembaran yang ber"ungsi sebagai
‘
lem’ antara jaringan yang berbeda. aminin
adalah protein utama dalam membran basement, yang hadir dimanapun jaringan penghubung otot kontak, sara", atau jaringan epitel. Proteoglikan #erbeda dengan protein berserat, yang memberikan perla5anan terhadap kekuatan peregangan, proteoglikan memberikan perla5anan untuk penekanan, atau gaya
‘
sBuashing,’. %i"at ini terutama berasal dari bagian glikosaminoglikan
proteoglikan. ?ingkasan Matriks ekstraseluler adalah jaringan protein berserat dan proteoglikan yang mengisi ruang antara sel-sel dalam jaringan nda. Komponen matriks ekstraseluler biasanya produk "ibroblas, yang tidak hanya mensintesis berbagai elemen dari matriks tetapi juga mengarahkan organisasi dan pembaharuan mereka. Komposisi matriks ekstraseluler menentukan bentuk dan "ungsi suatu jaringan. %ebagai ontoh, matriks ekstraseluler dalam tulang berbeda nyata dari yang ditemukan dalam kornea, dan perbedaan tersebut menjelaskan keberagaman jaringan di seluruh tubuh manusia. Proteoglikan berkontribusi kuat tekan dengan matriks ekstraseluler, dan mereka menjelaskan banyak "ungsi "isiologis, seperti mengarahkan aliran "aktor pertumbuhan, mem"asilitasi migrasi sel, dan mengatur peradangan. Proteoglikan adalah kombinasi dari protein dan glikosaminoglikan, atau //. // adalah molekul polisakarida rantai panjang yang menarik ion natrium dan air ke dalam matriks ekstraseluler
