Кіріспе
Шашта және тырнақтарда кездесетін кератин түрі. Шаш кератини – шаш пен тырнақтардағы кератиннің бір түрі.
Hair keratin is a type of keratin found in hair and the nails.
Функция
Ұрықтық эпидермистен пайда болатын шаш түбіршегі адам денесіндегі ең күрделі құрылымдардың біріне айналады, ол 7-8 түрлі тіндік бөлімдерден тұрады. Шаш түбіршегінің негізінде дермалық папилла деп аталатын дермалық фибробластар орналасқан, олар шаш түбіршегінің морфогенезі және циклдік белсенділігі үшін өте маңызды. Бұл жасушаларды матрицалық жасушалар аймағы қоршап тұрады, ол шаш түбіршегінің пролиферативті бөлімі болып табылады және фолликуланың әртүрлі бөлімдерін (ORS-тен басқа) және шаш кератиннің, сондай-ақ KAPs деп аталатын байланысты ақуыздардың маңызды құрылымдық элементтерін жасауға жауапты. Кератиндер екі типке бөлінеді: қышқыл I тип және бейтарап II тип, олар әрі I a және b типтеріне, II a және b типтеріне жіктеледі. Кератиннің қалыптасуының бастапқы қадамы – I және II типті кератин полипептидтерінің бірігіп, гетеродимер құруы, содан кейін жоғары реттік құрылымдық бірліктерге жиналуы.
Тұрақтылық
Эпителийлік жасушаларда құрылымдық тұрақтандырушы рөл атқаратын кератин талшықтары биология, эмбриология, патология және дерматология салаларында зор қызығушылық тудырды. Бұл негізгі цитоскелеттік функция жеке жасуша деңгейінен асып түседі. Кератин талшықтары десмосомаларға (сурет 1b, d қараңыз) және гемидесмосомаларға біріктіріледі, бұл жасушалардың бір-бірімен тұрақтылығын ғана емес, сонымен қатар базалық мембранаға және белгілі бір эпителийдің дәнекер тініне жабысуына да ықпал етеді. Ішкі органдардың қабатталмаған (жасырау) эпителийлерінде, минималды механикалық кернеуге тап болғанда, цитоплазмада сирек орналасқан талшықтарды құрайтын кератиннің тек бірнеше түрі ғана қатысады. Дегенмен, кератиннің көптеген түрлері қабықшаланған қабатталған эпителийдің аралық талшықты цитоскелеттік құрылымына қатысады, бұл организмнің сыртқы бетін жабатын эпидермисте айқын байқалады. Мұнда кератиндер көп және тығыз жиналған, тонофиламенттерді құрайды. Зертханалық жағдайларда RKNP-лер жасушалардың көбеюін және қозғалуын күшейткені анықталды. Сонымен қатар, жараларға in vivo қолданғанда, RKNP жараның жазылуын жақсартады, бұл эпителизацияның, тамырланудың, коллагеннің жинақталуының және қайта құрылуының күшеюіне әкеледі. Маңыздысы, in vivo биоүйлесімділік сынақтары жүйелік уыттылық белгілерін көрсетпеді. RKNP жараның жазылуын жақсарту үшін перспективті тәсіл болып табылады және кератинге негізделген биоматериалдарды әзірлеудің жаңа бағыттарын ұсынады. Сонымен қатар, жамбас артериясының зақымдану моделінде рекомбинантты кератин ақуыздары бақылау тобымен салыстырғанда қан кету уақытын едәуір қысқартты (шамамен 50 секундке қарсы 270 секунд). Айта кетейік, K37 және K81 мысық бауырының зақымдануын емдеуде экстракцияланған кератиндерге қарағанда (шамамен 80 секунд) күшті гемостаздық әсер көрсетті. Сонымен қатар, рекомбинантты кератин ақуыздары жарақат алған жерде фибрин қан құйрығының пайда болуын ынталандырып, қан кетуді тиімді тоқтатты. Осыған байланысты, адам шашындағы рекомбинантты кератиндер кератин биоматериалдарына негізделген жаңа гемостатикалық өнімдерді әзірлеуге мүмкіндік береді. Шаш кератиндері трихоциттерде – шаштың қалыптасуына көмектесетін арнайы жасушаларда – аралық талшықтарды (KIF) құрайды. Бұл жасушалар қабықта жоғары көтерілгенде, KIF-тер матрица деп аталатын кеңістікпен қоршалған. KRTAP, сондай-ақ KAP деп белгілі, бұл KIF арасындағы матрицаның маңызды бөлігі болып табылады. KRTAP-тар KIF-тармен байланысқан желі құруға қатысады, бұл шаштың қатаңдығына ықпал етеді. Дегенмен, бұл күрделі процесті бірнеше жақсы сақталған гендік отбасыларға дейін қарапайымдастыруға болады. Кортикальды кератиноциттерде кератин гендерінің экспрессиясының ерекше үлгілері байқалады, бұл әртүрлі жасуша түрлері арасында әртүрлі иерархиялық транскрипция процестерінің бар екенін көрсетеді. Кератин гендерінің промоторлық аймақтарын зерттеу осы жасушаға тән қасиеттерді анықтайтын сақталған тізбекті мотивтерді ашады. Аралық талшықты желі I және II типті кератиндердің тең мөлшерде жұптасуы арқылы қалыптасады. Шаш кератиндері, мысалы, KRT81, шаш және тырнақ сияқты қатты кератинизацияланған құрылымдарда кең таралған, бірақ олар сүт безі сияқты басқа жерде көрінбейтін осы органдарға тән құрылымдық ақуыздар ретінде қарастырылады. KRT81, II типті шаш кератині, шаштың қабығында экспрессияланатын маңызды шаш ақуызы болып табылады. Қызығы, KRT81 экспрессиясы әдетте шаш құрылымдарымен байланысты болса да, SKBR3 адам кеуде қатерлі ісігі жасушалар желісінде және кеуде қатерлі ісігінің метастаздық лимфа түйіндерінде байқалды, бірақ қалыпты кеуде эпителийлі жасушаларында емес. Сонымен қатар, экспрессияланған KRT81 5' қысқартылған изоформа (ΔHb1) болып табылды, толық ұзындығындағы ақуыз экспрессияланбады. Алайда, бұл қысқартылған түрінің сүт безі қатерлі ісігі жасушаларындағы нақты функциясы әлі анықталған жоқ. Вестерн-блот талдауы 55 kDa толық KRT81-дің әртүрлі сүт безі қатерлі ісігі жасушалар желілерінде (MCF7, SKBR3, MDA MB 231), қалыпты адам сүт безінің эпителийлі жасушаларында (HMEC) және неопластикалық емес жасушаларда (MCF10A) бар екенін анықтады. Кері транскрипция полимераза тізбекті реакциясы сүт жасушаларында 5' аймағын қамтитын KRT81 толық ұзындығының экспрессиясын растады. Иммуногистохимиялық және иммунофлюоресценциялық зерттеулер KRT81-ді цитоплазмада анықтады. Сонымен қатар, KRT81 жойылған MDA MB231 жасушаларында цимография MMP9 активтілігінің төмендегенін көрсетті, ал сызат және инвазиялық талдаулар жасушалардың қозғалу және инвазиялық қабілеттерін азайтуын көрсетті. Бұл қалыпты кеуде эпителийлі жасушаларында да, кеуде қатерлі ісігі жасушаларында да толық KRT81 экспрессиясының алғашқы дәлелі болып табылады. Бұдан әрі, нәтижелер KRT81-дің кеуде қатерлі ісігі жасушаларының қозғалуы мен инвазиясына қатысатындығын көрсетеді.