Введение
Тип соединительной ткани у животных. Эластичные волокна (или жёлтые волокна) являются важным компонентом внеклеточного матрикса, состоящим из пучков белков (эластина), которые вырабатываются рядом различных типов клеток, включая фибробласты, эндотелиальные, клетки гладкой мускулатуры и эпителиальные клетки дыхательных путей. Эти волокна способны растягиваться во много раз больше своей длины и возвращаться к первоначальной длине при расслаблении без потери энергии. Эластичные волокна включают эластин, элаунин и окситалан. Эластичные волокна формируются посредством эластогенеза – высоко сложного процесса, включающего несколько ключевых белков, таких как фибулин 4, фибулин 5, латентный трансформирующий фактор роста β-связывающий белок 4 и белок, ассоциированный с микрофибриллами 4. В этом процессе тропоэластин, растворимый мономерный предшественник эластичных волокон, производится эластогенными клетками и транспортируется к клеточной поверхности. После высвобождения из клетки тропоэластин самоассоциируется в частицы размером около 200 нм посредством коацервации – энтропийно обусловленного процесса, включающего взаимодействие между гидрофобными доменами тропоэластина, которое опосредуется гликозаминогликанами, гепараном и другими молекулами. Эти частицы затем сливаются, образуя сферолы размером 1–2 микрона, которые продолжают расти по мере продвижения с поверхности клеток, прежде чем откладываться на микрофибриллярные каркасы фибриллина. Эти реактивные альдегиды и аллизины могут реагировать с другими остатками лизина и аллизина, образуя десмозин, изодесмозин и ряд других полифункциональных поперечных связей, соединяющих окружающие молекулы тропоэластина в плотно связанную эластиновую матрицу. Этот процесс создает разнообразный набор внутри- и межмолекулярных связей. Эти уникальные связи отвечают за прочность и устойчивость эластина. Поддержание поперечно-связанного эластина осуществляется рядом белков, включая белок, подобный лизил оксидазе 1. Зрелые эластичные волокна состоят из аморфного эластинового ядра, окруженного гликозаминогликанами, гепарансульфатом и рядом других белков, таких как гликопротеины, ассоциированные с микрофибриллами, фибриллин, фибулин и эластиновый рецептор.
Elastic fibers (or yellow fibers) are an essential component of the extracellular matrix composed of bundles of proteins (elastin) which are produced by a number of different cell types including fibroblasts, endothelial, smooth muscle, and airway epithelial cells. These fibers are able to stretch many times their length, and snap back to their original length when relaxed without loss of energy. Elastic fibers include elastin, elaunin and oxytalan. Elastic fibers are formed via elastogenesis, a highly complex process involving several key proteins including fibulin 4, fibulin 5, latent transforming growth factor β binding protein 4, and microfibril associated protein 4. In this process tropoelastin, the soluble monomeric precursor to elastic fibers is produced by elastogenic cells and chaperoned to the cell surface. Following excretion from the cell, tropoelastin self associates into ~200 nm particles by coacervation, an entropically driven process involving interactions between tropoelastin's hydrophobic domains, which is mediated by glycosaminoglycans, heparan, and other molecules. These particles then fuse to give rise to 1 2 micron spherules which continue to grow as they move down from the cells surface before being deposited onto fibrillin microfibrillar scaffolds. These reactive aldehydes and allysines can react with other lysine and allysine residues to form desmosine, isodesmosine, and a number of other polyfunctional crosslinks that join surrounding molecules of tropoelastin into an extensively crosslinked elastin matrix. This process creates a diverse array of intramolecular and intermolecular crosslinks These unique crosslinks are responsible for elastin's durability and persistence. Maintenance of crosslinked elastin is carried out by a number of proteins including lysyl oxidase like 1 protein. Mature elastic fibers consist of an amorphous elastin core surrounded by a glycosaminoglycans, heparan sulphate, and number of other proteins such as microfibrillar associated glycoproteins, fibrillin, fibullin, and the elastin receptor.
Распространение
Эластичные волокна содержатся в коже, легких, артериях, венах, собственной соединительной ткани, эластичном хряще, периодонтальной связке, тканях плода и других тканях, которым необходимо подвергаться механическому растяжению.
Гистология
Эластические волокна хорошо окрашиваются альдегидным фуксином, орцеином и эластичным красителем Вайгерта на гистологических срезах. Реакция перманганата бисульфита с толуидиновым синим является высокоселективным и чувствительным методом для выявления эластических волокон при поляризационной микроскопии. Индуцированный двойной лучепреломление демонстрирует высокоупорядоченную молекулярную структуру молекул эластина в эластическом волокне, которая не так заметна при обычном световом микроскопе.
Дефекты и болезни
Существуют доказательства того, что определенные дефекты любых компонентов эластичной матрицы могут нарушать и изменять структурное строение эластичных и коллагеновых волокон. Cutis laxa и синдром Уильямса характеризуются дефектами эластичной матрицы, которые непосредственно связаны с изменениями в гене эластина. Дефицит альфа-1 антитрипсина – это генетическое заболевание, при котором эластин чрезмерно разрушается эластазой, протеолитическим ферментом, высвобождаемым нейтрофилами в ходе воспалительной реакции. Это наиболее часто приводит к эмфиземе и заболеваниям печени у пораженных людей. Синдром Бушке-Олендорфа, болезнь Менкеса, псевдоксантома эластикум и синдром Марфана связаны с дефектами метаболизма меди и лизил оксидазы, либо с дефектами микрофибрилл (например, дефектами фибриллина или фибуллина). Болезнь Хёрлера, лизосомное заболевание накопления, ассоциируется с измененной эластичной матрицей. Гипертония и некоторые врожденные пороки сердца связаны с изменениями в крупных артериях, артериях и артериолах, сопровождающимися изменениями в эластичной матрице.