proteoglykaner och glykoproteiner

proteoglykaner påverkar fysikaliska egenskaper hos bindväv som turgor, motståndskraft och motståndskraft mot kompression, medan glykoproteiner som fibronektin och tenascin är involverade i cellmatrisadhesion och har effekter på cellbeteende huvudsakligen genom denna mekanism. Proteoglykaner påverkar också cellulär aktivitet, men genom en mängd olika mekanismer inklusive både positiv och negativ modulering av tillväxtfaktorsaktivitet., Morfologin hos kollagenfibriller och deras organisation påverkas djupt av arten och mängderna proteoglykaner som finns i bindväven.

proteoglykaner består av en eller flera glykosaminoglykankedjor, som är linjära polymerer av anjoniska disackarider, kovalent bundna till en proteinkärna. I de vanligaste glykosaminoglykanerna (dermatansulfat, kondroitinsulfat, heparansulfat och hyaluronsyra) är en enhet av den upprepade disackariden en uronsyra., Tidiga kemiska analyser av hypertrofiska ärr avslöjade förhöjda koncentrationer av uronsyra (och därmed glykosaminoglykaner).15 eftersom det är de anjoniska polysackaridglykosaminoglykankedjorna som huvudsakligen är ansvariga för bindvävets vattenhållande kapacitet,16 är det inte förvånande att hypertrofiska ärr hyperhydreras i förhållande till normala dermis eller mogna ärr. Den 2,4-faldiga ökningen av glykosaminoglykanhalten (och förmodligen osmotiskt tryck) är emellertid oproportionerligt hög i förhållande till 12% – ökningen av vattenhalten.,1 eftersom kollagenfibrerna normalt begränsar svullnad av bindväv, kan det föreslås att den höga koncentrationen av glykosaminoglykaner i hypertrofiska ärr är ansvarig för deras förbättrade turgor.

Efter de första analyserna av totalt glykosaminoglykaninnehåll i hypertrofiska ärr rapporterades det att nodulära områden praktiskt taget saknade dermatansulfat (den stora glykosaminoglykan i normal dermis) och innehöll istället kondroitinsulfat, vilket vanligtvis bara är en mindre komponent.,17 motsvarande ändringar i proteoglykaner definierades mer nyligen, när det rapporterades att hypertrofiska ärr innehåller i genomsnitt endast 25% av beloppet för de små dermatan sulfat proteoglycan decorin (den stora proteoglycan finns i normala dermis) och 6 gånger högre koncentrationer av ett stort proteoglycan liknar versican.1 denna sistnämnda proteoglykan, som bär 12-30 kondroitinsulfat kedjor, är normalt närvarande endast i den prolifererande zonen av epidermis och i samband med elastin i dermis.,18 Decorin och versican, som detekteras av immunohistokemi, visar en påfallande invers fördelning i knölarna, 19 vilket förklarar de tidigare observationerna om fördelningen av glykosaminoglykanerna: dermatan och kondroitinsulfater.

Decorin är inblandad i reglering av kollagenfibrilbildning och i organisationen av fibriller i fibrer och fiberbuntar.20,21 i decorin-null-musen befanns kollagenfibriller vara variabla i diameter och oregelbundna i kontur.,22 denna senare egenskap beskrevs tidigare för kollagenfibrillerna i nodulerna av hypertrofisk scar8 och kan förklaras av den virtuella frånvaron av decorin som normalt definierar och avgränsar fibrilytan. En andra liten proteoglycan, biglycan, som förekommer i mindre mängder än decorin i normala dermis, ligger vid förhöjda nivåer i postburn hypertrofiska ärr.,1,19 i de flesta bindväv biglycan finns nära cellytan23 men i hypertrofiska ärr är det förknippat med kollagenet i den extracellulära matrisen,19 möjligen eftersom det finns lite decorin att konkurrera om det begränsade antalet proteoglykankärnproteinbindningsställen på kollagenfibrillerna.24

skillnaderna i proteoglykanproportioner och fördelningar mellan normala dermis och hypertrofiska ärr kan i princip resultera antingen från förändrad biosyntes eller förändrad nedbrytning., Det finns bevis för den tidigare mekanismen, eftersom fibroblaster odlade från postburn hypertrofisk ärr innehåller mindre dekorin mRNA och syntetiserar mindre av proteinet än gör normala fibroblaster.25 Det visades av in situ hybridisering att det finns relativt få celler som uttrycker mRNA för decorin i helande brännskador tills cirka 12 månader efter skada.,26 överraskande, i fibroblaster odlade från hypertrofiska ärr fanns det inga skillnader i innehållet i mRNAs för versican eller biglycan, vilket tyder på att andra faktorer som transformerande tillväxtfaktor-β (se nedan) påverkade fibroblastbeteende och ansvarig för de förhöjda mängderna av dessa två proteoglykaner i ärren.25

När hypertrofiska ärr mognar blir kollagenfibrillerna grovare och bättre organiserade och det finns en ökning av immunohistokemiskt detekterbar decorin (figur 47.3)., Vid ungefär 12 månader efter skada,en tid då många ärr börjar lösa spontant, 27 finns det en stor ökning av antalet celler som uttrycker decorin, vilket tyder på att denna proteoglykan kan spela en aktiv roll i resolutionen.26 Mogna ärr visar innehållet i kollagen, proteoglykaner och vatten som är oskiljbara från de i normala dermis.1

resultaten av tidiga kemiska analyser av hexos och sialinsyrainnehåll15 visade att hypertrofiska ärr innehöll förhöjda koncentrationer av glykoproteiner, varav åtminstone en del är fibronektin.,28 denna extracellulära matrismakromolekyl har effekter på cellfäste och aktivitet (granskad i Hynes29) som kan vara viktig för utveckling och organisation av hypertrofisk ärr men dess roll verkar inte ha undersökts direkt.