rolul în boală
reglarea aberantă sau defectele genetice ale componentelor ECM duc adesea la o stare patogenă.
boli genetice: mai multe boli s-au dovedit a fi cauzate de mutații în genele ECM, inclusiv boala degenerativă maculară (Fibulină 3, ref. 6), osteoartrita (Asporin, ref. 7) și distrofie musculară congenitală (Laminine, ref. 8).
Cancer și metastaze: există multe exemple care demonstrează că expresia modificată a unei proteine ECM date este corelată cu cancerul (9). De asemenea, este bine stabilit că degradarea ECM, prin acțiunile metaloproteinazelor matriciale, este o condiție prealabilă pentru invazia metastatică a celulelor canceroase (10).
ateroscleroza: această boală a fost legată de acumularea de plăci de colagen (11).
aplicații biomedicale
domeniul medicinei regenerative și al ingineriei țesuturilor utilizează componente ECM pentru a încerca să genereze o formare previzibilă de țesuturi și organe dintr-un anumit tip de celulă (12,13).
teste utilizate pentru a studia ECM
există o preponderență a reactivilor ECM disponibili în comerț și a testelor de atașare / invazie a celulelor. Cel mai cunoscut dintre reactivii ECM este MatrigelTM din BD, care este un extract ECM din tumora de șoarece Engelbreth-Holm-Swarm. MatrigelTM este compus din laminină (56%), colagen de tip IV (31%) și enactină (8%) și mai mulți factori de creștere, inclusiv EGF (0,7 ng/ml), PDGF (12 ng/ml), IGF-1 (16ng/ml) și TGF-a (2,3 ng/ml) (14). Produse similare includ ECMatrixTM (Millipore) și gel ECM (Sigma). Cele mai multe teste de invazie disponibile în comerț utilizează un sistem asemănător camerei Boyden (15).
citoscheletul oferă o linie unică de fibronectine și laminine marcate fluorescent și biotinilate. Mai multe aplicații ale acestor produse sunt enumerate mai jos.
aplicație # 1: in vitro invadopodia / test de invazie podosom (Cat.# FNR01, FNR02, LMN01, LMN02)
fibronectinele și lamininele marcate cu fluorescență ale citoscheletului pot fi utilizate într-un test de invazie in vitro invadopodia/podosom (16). Acest test permite o examinare de înaltă rezoluție a invaziei celulare locale pe componente specifice ECM și poate fi utilizat pentru a evalua potențialul invaziv al celulelor și pentru a examina compușii/căile care afectează acest stadiu al invaziei. Descris inițial de Artym și colab. pentru gelatină, testul se aplică în mod egal fibronectinei fluorescente sau lamininei (16).
aplicația # 2: căi de semnalizare implicate în asamblarea matricei fibronectinei: Fibrilogeneză (Cat.# FNR01, FNR02, FNR03)
spre deosebire de alte componente ECM care se pot auto-polimeriza în condiții fiziologice, asamblarea matricei fibronectinei este un proces dependent de celule. Înțelegerea mecanismelor implicate în asamblarea FN și modul în care acestea interacționează cu răspunsurile celulare, fibrotice și imune pot dezvălui ținte pentru dezvoltarea viitoare a terapiilor pentru a regla procesele aberante de reparare a țesuturilor. De asemenea, ingineria țesuturilor depinde puternic de capacitatea de a controla rata și modelul formării ECM. Fibronectinele marcate cu citoschelet pot fi utilizate pentru a monitoriza fibrilogeneza;
substraturi fluorescente de fibronectină (FNR01& FNR02)
această metodă implică urmărirea fluorescentă a formării fibrilelor prin încorporarea fibronectinelor fluorescente (17).
conversia fibronectinei solubile în fibrile insolubile de pe suprafața celulei poate fi vizualizată prin hrănirea culturii celulare cu medii care conțin fie fibronectină marcată cu TRITC (Cat.# FNR01) sau fibronectină marcată cu HiLyte488 (Cat.# FNR02). Nivelul fibronectinei încorporate poate fi observat și cuantificat prin microscopie fluorescentă (18).
substrat de fibronectină Biotinilată (FNR03)
această metodă încorporează fibronectina biotinilată în celulele de interes și cuantifică fibronectina solubilă în detergent (legată celular) și fibronectina insolubilă în detergent (fibrile). Acest test a fost utilizat cu succes pentru a examina rolul proteinelor Rho în fibrilogeneză (19).
aplicație # 3: Aplicații de inginerie tisulară (FNR03 & LMN03)
s-a demonstrat că proteinele ECM biotinilate pot adopta o conformație mai nativă atunci când sunt legate de o suprafață de streptavidină și că acest lucru poate duce la o legare celulară îmbunătățită la ECM (20).