Fibronektin er et glukoprotein og spiller en viktig rolle i kohesjonen av kroppens celler eller i blod koagulering. I organismen utfører den mange forskjellige funksjoner relatert til dens evne til å danne limkrefter. Strukturelle mangler i dannelsen av fibronektin kan føre til alvorlig bindevev svakheter.
Hva er fibronektin?
Fibronektin representerer et glukoprotein med en molekylvekt på 440 kDa (kilodalton). Den tjener til å danne vedheftskrefter mellom celler, mellom kroppens celler og forskjellige underlag, mellom kroppens celler og den intercellulære matrisen, og mellom blodplater under blod koagulering. Derfor støtter den sårheling, embryogenese, hemostase, celleadhesjon under cellevandring eller antigenbinding til fagocytter. Primært fibronektin inneholder 2355 aminosyrer og former 15 isoformer. Den finnes i det ekstracellulære området så vel som i somatiske celler. Utenfor cellene representerer det et uoppløselig protein. Inne i celleplasmaet er det et løselig protein. Alle former for fibronektin er kodet av samme FN1 gen. Løselig fibronektin inneholder to isomere proteinkjeder bundet av en disulfidbro. I uoppløselig fibronektin, disse molekyler er koblet til hverandre igjen ved disulfid broer for å danne en fibrillignende struktur.
Anatomi og struktur
I grunnleggende struktur representerer fibronektin en heterodimer av to stavlignende proteinkjeder. Disse er forbundet med en disulfidbro. De isomere proteinkjedene uttrykkes fra det samme gen, FN1-genet. Den forskjellige basesekvensen skyldes alternativ spleising av dette gen. Hvert gen inneholder eksoner og introner. Eksoner er segmenter som oversettes til proteinstruktur. Introns er derimot inaktive gensegmenter. Ved alternativ spleising forblir sekvensen av basepar den samme, men exons og introns finnes i forskjellige gensegmenter. I oversettelsen av genetisk informasjon blir de lesbare eksonene skjøtet sammen og intronene blir skåret ut. Denne alternative oversettelsen av den samme genetiske informasjonen tillater dannelse av flere isomere proteinkjeder fra det samme genet. Fibronektin dannet av to isomere proteinkjeder er løselig, dannes i leveren og går inn i blod plasma. Der er det ansvarlig for koagulering av blod i sammenheng med sårheling og vevsregenerering. Uoppløselig fibronektin produseres i makrofager, endotelceller eller fibroblaster. Den inneholder den samme grunnleggende strukturen. Her er imidlertid det enkelte fibronektin molekyler er igjen koblet sammen av disulfid broer for å danne fibrillære proteinstrukturer som holder cellene sammen. Evnen til å danne klebende krefter skyldes den ofte forekommende aminosyresekvensen arginin-glycin-aspartat. Dette resulterer i vedheft av fibronektin til såkalte integriner (adhesjonsreseptorer på overflaten av cellene). Proteinkjedene til fibronektin består av mange domener som inneholder 40 til 90 aminosyrer. Basert på homologien til domenene, er fibronektinpolypeptidkjeder klassifisert i tre strukturtyper, I, II og III.
Funksjon og roller
Fibronektin tjener generelt til å holde visse strukturelle enheter sammen. Disse inkluderer celler, den ekstracellulære matrisen, visse substrater og blodplater. Tidligere ble fibronektin derfor også referert til som cellelim. Det sørger for at cellene i vevet holder seg sammen og ikke driver fra hverandre. Det spiller også en viktig rolle i cellevandring. Selv docking av makrofager til antigener medieres av fibronektin. Videre kontrollerer fibronektin også mange prosesser for embryogenese og celledifferensiering. Imidlertid reduseres fibronektin ofte i ondartede svulster. Dette gjør at svulsten kan vokse inn i vevet og formen metastaser ved å kaste tumorceller. I blodplasma muliggjør løselig fibronektin dannelsen av blodpropp for å lukke blødning sår. I denne prosessen, den enkelte blod blodplater henger sammen ved dannelse av fibrin. Som opsonin binder fibronektin seg til overflaten av makrofager som reseptorer. Ved hjelp av disse reseptorene kan makrofager binde og innlemme visse patogene partikler. I det ekstracellulære rommet er uoppløselig fibronektin ansvarlig for dannelsen av en matrise som fikser cellene.
Sykdommer
Mangel eller strukturelle abnormiteter av fibronektin har ofte alvorlige Helse konsekvenser. For eksempel som et resultat av kreft vekst i svulsten, fibronektin konsentrasjon avtar. Celleforeningen i svulsten blir løsere og cellene migrerer fra hverandre. Dette fører til hyppige metastaser forårsaket av at tumorceller splittes av og vandrer gjennom lymfesystemet eller blodplasma til andre deler av kroppen. I tillegg på grunn av mangel på fibronektin, har kreft celler kan også vokse raskere inn i nabovævet og dermed fortrenger det. Videre er det arvelige sykdommer som føre til en mangel på bindevev. Et eksempel er Ehlers-Danlos syndrom. Ehlers-Danlos syndrom er ikke en eneste sykdom, men representerer et kompleks av bindevev feil. Type X er forårsaket av fraværende eller mangelfull fibronektin. Det er en mutasjon i FN1-genet. Dette resulterer i en drastisk bindevevets svakhet. Sykdommen arves på en autosomal recessiv måte. Det manifesteres av veldig slapp hud og hypermobilitet av skjøter. Til tross for store forskjeller i årsaken til bindevev svakhet, symptomene på individuelle sykdommer i dette komplekset er like. Ifølge den danske hudlege Edvard Ehlers og den franske hudlege Henri-Alexandre Danlos, er kardinal symptomer på Ehlers-Danlos syndrom er alvorlig overbelastning og riving av hud. Endelig kan en viss mutasjon i FN1-genet også føre til glomerulopati (sykdommer i nyrekroppene). Dette er alvorlig nyre sykdom som ofte krever dialyse behandling.
