Катаболизм белков межклеточного матрикса

Скорость обмена коллагенов невысока: время их полужизни составляет недели или месяцы. Время полужизни эластина в тканях человека - около
75 лет.

Основную роль в катаболизме белков межклеточного матрикса играют металлопротеиназы - Са-зависимые, цинксвязывающие эндопептидазы. Регуляторами их активности служат тканевые ингибиторы металлопротеиназ, а также цитокины.

Коллагеназа перерезает все три пептидные цепи коллагена между остатками глицина и лейцина. Образующиеся фрагменты денатурируют и гидролизуются разными пептидгидролазами. Содержание гидроксипролина в крови и моче отражает баланс скорости катаболизма коллагена и гидроксипролина. Экскреция гидроксипролина увеличивается вследствие ускоренного распада коллагена при некоторых болезнях, например при гиперпаратироидизме, болезни Педжета, ревматоидном артрите.

Протеогликаны обмениваются с высокой скоростью. Время полужизни протеогликанов межклеточного матрикса - дни или недели, клеточной поверхности - часы. Разрушаются протеогликаны в лизосомах.

Активация ферментного катаболизма коллагена происходит при участии кортизона и его аналогов, которые угнетают биосинтез коллагена фибробластами, тормозят биосинтез гликозаминогликанов. Тироксин вызывает деполимеризацию гиалуроновой кислоты.

Такие гормоны, как альдостерон, дезоксикортикостерон стимулируют биосинтез «основного вещества» соединительной ткани. Соматотропный гормон передней доли гипофиза стимулирует включение пролина в полипептидную цепь тропоколлагена.

Репарация повреждений межклеточного матрикса в норме

В матриксе могут возникать отдельные очаги повреждения (например, в результате случайного протеолиза). В зоне нарушения активируются металлопротеиназы. Происходит деградация поврежденных и неправильно ориентированных молекул. Базальная мембрана служит матрицей для сборки новой мембраны, замещающей поврежденную.

В заживлении ран участвует ряд цитокинов, но особая роль принадлежит трансформирующему фактору роста (ТФР-β). ТФР-β индуцирует синтез коллагена, фибронектина, ламинина, гликозамингликанов и подавляет их деградацию. ТФР-β стимулирует синтез интегринов, регулирующих образование компонентов межклеточного матрикса.