Почему про межклеточное пространство раньше ничего не знали? - Не потому, что были глупые, а потому, что не было методов визуализации. Необходима определенная стадия технического прогресса для появления нового знания в биологии. Есть, конечно, теории. И все старые теории не забывали, что аристократы процветают только тогда, когда крестьяне благополучны. Поэтому биология - наука политическая и в СССР за достижениями в биологии следили не менее тщательно, чем за экзерсисами философии. Чтобы лишнего чего не надумали. Когда изобрели микроскоп, в нем рассмотрели клетки. Появилась клеточная теория. Потом стали рассматривать то, что находится внутри клетки. Нашли ДНК и возложили огромные надежды на проект Геном человека. Он провалился с треском. Дальше понеслось - эпигенетика, микробиом человека, сейчас перепись белков и липидов составляют. Так и рассчитывают на то, что наконец-то появится “самое полное знание“ и главная молекула, которая спасет от старости и смерти.
Кого бы интересовало какое-то инертное межклеточное пространство. Проблемы индейцев вождя не волнуют, так часто любят говорить. Под обычным световым микроскопом межклеточное пространство в большинстве тканей выглядело довольно слабо прокрашенным и имело аморфную структуру. В ранних гистологических описаниях о нем вообще нет упоминаний. Следующий этап изучения начался с появлением мощных световых и электронных микроскопов.
При анализе в световом микроскопе препаратов тканей, окрашенных гистологическими красителями, было обнаружено, что внеклеточное пространство заполнено жидкой средой. В электронном микроскопе в этом пространстве была заметна сеть, состоящая из структурного материала. Более того, стало ясно, что на поверхности клеток формируются специальные контакты, которые взаимодействуют с этим материалом и друг с другом. Наконец признали,
что ткани состоят из клеток, жидкой среды и этого внеклеточного материала.
Сейчас считается общепризнанным, что внеклеточный матрикс играет критическую роль не только в формировании трехмерной организации тканей, но также контролирует рост, подвижность, дифференцировку и взаимодействие входящих в них клеток.
Более того, эти функции регулируются контактами, посредством которых клетки соединяются друг с другом и с внеклеточным матриксом. Межклеточные контакты представляют собой специализированные белковые комплексы, благодаря которым соседние клетки вступают во взаимный контакт и сообщаются друг с другом. Внеклеточный матрикс представляет собой плотную сеть, состоящую из белков, которая расположена между клетками. Белки внеклеточного матрикса и межклеточные контакты контролируют трехмерную организацию клеток в ткани, а также их рост, подвижность, форму и дифференцировку.
Одним из наиболее важных событий в эволюции было появление многоклеточных организмов. Когда клетки выработали способ группироваться вместе, они приобрели способность образовывать сообщества, в которых различные клетки специализированы по функциям. Если, например, два одноклеточных организма «объединяют усилия», можно представить себе, что каждый из них будет специализироваться на выполнении определенных функций, необходимых для успешного роста и размножения, а остальные оставит своему партнеру. Для образования простого многоклеточного организма или ткани
более сложного организма клетки должны надежно прикрепляться друг к другу. Клетки могут связываться друг с другом непосредственно, сливаясь мембранами. Клетки могут связываться специальными белками друг с другом.
Клетки могут связываться друг с другом опосредовано, прикрепляясь к сети внеклеточного матрикса. Еще раз - существование многоклеточного организма
возможно только потому, что существует межклеточный, сложно организованный матрикс. И его формирование в значительной степени НЕ контролируется генетикой. Коллаген синтезируется в клетке, а скручивается во внеклеточном пространстве. И то, как он скрутится, зависит от физических свойств этого пространства.
Адгезивные (сцепляющие) структуры клеточного матрикса сформировались рано в эволюции. У многоклеточных организмов пространство между клетками заполнено плотной структурой, состоящей из белков и сахаров, которая называется внеклеточным матриксом. Мы не только аминокислотные, мы еще и сахарные.
Внеклеточный матрикс организован в виде волокон, слоев и сложных пленочных структур. В некоторых тканях внеклеточный матрикс находится в виде плотных слоев, которые называются базальной ламиной и непосредственно контактируют с клетками.
Белки, входящие в состав внеклеточного матрикса, бывают двух типов: структурные гликопротеины (сахаро-белки), например коллаген и эластин, и протеогликаны. Эти белки придают тканям прочность и эластичность, а также служат фильтром, контролирующим поток нерастворимых компонентов между клетками.
Протеогликаны проявляют гидрофильные свойства и поддерживают между клетками водное окружение. Когда клетки мигрируют, внеклеточный матрикс функционирует как опорная структура, обеспечивающая их передвижение.
Внеклеточный матрикс кожи состоит из волокон коллагена I типа, погруженных в гель, образованный протеогликанами (в основном кислыми гликозаминогликанами) и связанной водой. Воды в межклеточном пространстве около 2/3 (или 66%), что и определяет гипергидратированное состояние межуточного вещества.
Из того, что упругость кожи зависит от гидратированности, не следует, что если пить много воды, ТО ПОЯВИТСЯ упругость. Появится,
скорее отек, болезнь почек и головного мозга. Упругость и молодость кожи зависят от средств волокон межклеточного матрикса, которые связывают воду.
Макромолекулы протеогликанов образуют сетевидные структуры, стенки которых, формируют нанопоры, структурирующие интерстициальную жидкость. Именно физико (!)- химические свойства тканевой жидкости (подвижность, поверхностное натяжение, адгезивность и т.п.) играют роль в проявлении патологических состояний. Но это вопросы почти не изучены. Ведь главное - поиск "волшебной молекулы", а не изменение физико-химических
свойств того, что долгое время считалось аморфным и инертным. Свободная вода становится отечной жидкостью.
Завтра продолжение про то, почему люди делятся на астеников, нормостеников и пикников. И почему эти конституциональные состояния мало зависят
от питания и физической активности.
#коллаген #сторость #болезнь #клетка #генетика #гиалуроноваякислота
