Fibronektiin on glükoproteiin ja mängib suurt rolli keharakkude sidususes või in veri hüübimist. Organismis täidab see palju erinevaid funktsioone, mis on seotud võimega moodustada kleepuvaid jõude. Struktuursed defektid fibronektiinipurgi moodustumisel viima kuni raske sidekoe nõrkused.
Mis on fibronektiin?
Fibronektiin tähistab glükoproteiini molekulmassiga 440 kDa (kilodaltoneid). Selle eesmärk on rakkude, keharakkude ja erinevate substraatide, keharakkude ja rakkudevahelise maatriksi ning vereliistakute ajal veri hüübimist. Seetõttu toetab haavade paranemist, embrüogenees, hemostaas, rakkude adhesioon rakkude migratsiooni ajal või antigeeni seondumine fagotsüütidega. Esmane fibronektiin sisaldab 2355 aminohapped ja moodustab 15 isovormi. Seda leidub nii rakuvälises piirkonnas kui ka somaatiliste rakkude sees. Väljaspool rakke esindab see lahustumatut valku. Rakuplasmas on see lahustuv valk. Kõiki fibronektiini vorme kodeerib sama FN1 geen. Lahustuv fibronektiin sisaldab kahte isomeerset valguahelat, mis on ühendatud disulfiidsillaga. Mittelahustuvas fibronektiinis on need molekulid on uuesti disulfiidiga ühendatud sillad moodustamaks fibrillitaolise struktuuri.
Anatoomia ja struktuur
Põhistruktuuris esindab fibronektiin kahe varda-taolise valguahela heterodimeeri. Neid ühendab disulfiidsild. Isomeersed valguahelad on ekspresseeritud samast geen, FN1 geen. Erinev alusjärjestus tuleneb selle alternatiivsest splaissimisest geen. Iga geen sisaldab eksoneid ja introneid. Eksonid on segmendid, mis muundatakse valgu struktuuri. Intronid on seevastu passiivsed geenisegmendid. Alternatiivse splaissingu korral jääb aluspaaride järjestus samaks, kuid eksoneid ja introneid leidub erinevates geenisegmentides. Geneetilise teabe tõlkimisel ühendatakse loetavad eksonid kokku ja intronid eemaldatakse. See sama geneetilise teabe alternatiivne tõlge võimaldab moodustada samast geenist mitu isomeerset valguahelat. Kahest isomeersest valguahelast moodustunud fibronektiin on lahustuv, moodustub maks ja siseneb veri plasma. Seal vastutab ta vere hüübimise eest haavade paranemist ja kudede regenereerimine. Lahustumatut fibronektiini toodetakse makrofaagides, endoteelirakkudes või fibroblastides. See sisaldab sama põhistruktuuri. Siin aga individuaalne fibronektiin molekulid on jälle disulfiidiga ühendatud sillad rakkude koos hoidvate fibrillaarsete valkstruktuuride moodustamiseks. Võime moodustada kleepuvaid jõude tuleneb sageli esinevast aminohapete järjestusest arginiini-glütsiin-aspartaat. Selle tulemuseks on fibronektiini adhesioon nn integriinidega (rakkude pinnal olevad adhesiooniretseptorid). Fibronektiini valguahelad koosnevad paljudest domeenidest, mis sisaldavad 40 kuni 90 aminohapped. Domeenide homoloogia põhjal klassifitseeritakse fibronektiini polüpeptiidahelad kolme struktuuritüüpi, I, II ja III.
Funktsioon ja rollid
Fibronektiin aitab tavaliselt hoida teatud struktuuriüksusi koos. Nende hulka kuuluvad rakud, rakuväline maatriks, teatud substraadid ja vereliistakute. Varem nimetati fibronektiini seetõttu ka rakuliimiks. See tagab, et rakud kudedes püsivad koos ja ei triivi üksteisest. See mängib suurt rolli ka rakkude rändes. Isegi makrofaagide dokkimist antigeenide poole vahendab fibronektiin. Lisaks kontrollib fibronektiin ka paljusid embrüogeneesi ja rakkude diferentseerumise protsesse. Kuid pahaloomuliste kasvajate korral on fibronektiin sageli vähenenud. See võimaldab kasvajal kasvama koesse ja vormi metastaasid kasvajarakkude eraldamisega. Vereplasmas võimaldab lahustuv fibronektiin verehüüvete moodustumist verejooksu sulgemiseks haavad. Selles protsessis individuaalne veri vereliistakute on fibriini moodustumise tõttu kinni. Opsoniinina seondub fibronektiin retseptoritena makrofaagide pinnale. Nende retseptorite abil saavad makrofaagid seonduda ja lisada teatud patogeenseid osakesi. Rakuvälises ruumis vastutab lahustumatu fibronektiin rakke fikseeriva maatriksi moodustumise eest.
Haigused
Fibronektiini puudulikkus või struktuursed kõrvalekalded on sageli tõsised tervis tagajärjed. Näiteks tulemusena vähk kasv kasvaja sees, fibronektiin kontsentratsioon väheneb. Rakkude assotsiatsioon kasvajas muutub lõdvemaks ja rakud rändavad üksteisest lahku. See viib sagedaste metastaasid põhjustatud kasvajarakkude eraldumisest ja migreerumisest lümfisüsteemi või vereplasma kaudu teistesse kehaosadesse. Lisaks sellele, fibronektiini puudumise tõttu, vähk rakud võivad ka kasvama kiiremini naaberkudesse ja tõrjub selle seeläbi. Lisaks on pärilikke haigusi, mis viima defektini sidekoe. Üks näide on Ehlers-Danlos sündroom. Ehlers-Danlos sündroom ei ole üks haigus, vaid kujutab endast kompleksi sidekoe defektid. X tüüpi põhjustab fibronektiini puudumine või defekt. See on mutatsioon FN1 geenis. Selle tulemuseks on drastiline sidekoe nõrkus. Haigus on pärilik autosomaalselt retsessiivsel viisil. See avaldub väga lõtvana nahk ja hüpermobiilsus liigesed. Hoolimata suurtest erinevustest põhjustes sidekoe nõrkus, on selle kompleksi üksikute haiguste sümptomid sarnased. Taani dermatoloogi Edvard Ehleri ja prantsuse dermatoloogi Henri-Alexandre Danlose sõnul on Ehlers-Danlos sündroom - kui teil on tõsine venitus ja rebenemine nahk. Lõpuks võib ka teatud mutatsioon FN1 geenis olla viima glomerulopaatiani (neerukehade haigused). See on tõsine neer haigus, mis sageli nõuab dialüüs ravi.
