Fibronectine

Fibronectine est une glucoprotéine et joue un rôle important dans la coagulation des cellules du corps ou dans la coagulation du sang. Il assume de nombreuses fonctions différentes dans l'organisme, qui sont liées à sa capacité à développer des forces adhésives. Des erreurs structurelles dans la structure de la fibronectine peuvent entraîner une faiblesse grave du tissu conjonctif.

Qu'est-ce que la fibronectine?

La fibronectine est une glucoprotéine d'un poids moléculaire de 440 kDa (kilodaltons). Elle est utilisée pour développer des forces adhésives entre les cellules, entre les cellules corporelles et divers substrats, entre les cellules corporelles et la matrice intercellulaire, et entre les plaquettes sanguines lors de la coagulation sanguine. Il favorise donc la cicatrisation des plaies, l'embryogenèse, l'hémostase, l'adhésion cellulaire lors de la migration cellulaire ou la liaison de l'antigène aux phagocytes.

La fibronectine primaire contient 2355 acides aminés et forme 15 isoformes. Il se produit à la fois dans la zone extracellulaire et dans les cellules du corps. En dehors des cellules, c'est une protéine insoluble, à l'intérieur du plasma cellulaire, c'est une protéine soluble. Toutes les formes de fibronectine sont codées par le même gène FN1. La fibronectine soluble contient deux chaînes protéiques isomères liées par un pont disulfure. Dans le cas de la fibronectine insoluble, ces molécules sont à nouveau reliées les unes aux autres via des ponts disulfure pour former une structure de type fibrille.

Anatomie et structure

Dans sa structure de base, la fibronectine est un hétérodimère constitué de deux chaînes de protéines en forme de bâtonnets, liées par un pont disulfure. Les chaînes protéiques isomères sont exprimées par le même gène, le gène FN1. La séquence de bases différente résulte d'un épissage alternatif de ce gène. Chaque gène contient des exons et des introns. Les exons sont des sections qui sont traduites dans la structure protéique. En revanche, les introns sont des segments de gène inactifs. Avec un épissage alternatif, la séquence des paires de bases reste la même, mais des exons et des introns se trouvent sur différents segments de gène. Lors de la traduction de l'information génétique, les exons lisibles sont fusionnés et les introns sont coupés. Cette traduction alternative de la même information génétique permet la formation de plusieurs chaînes protéiques isomères à partir du même gène.

La fibronectine, constituée de deux chaînes protéiques isomères, est soluble, se forme dans le foie et pénètre dans le plasma sanguin. Là, il est responsable de la coagulation du sang dans le cadre de la cicatrisation des plaies et de la régénération des tissus. La fibronectine insoluble est produite dans les macrophages, les cellules endothéliales ou les fibroblastes. Il contient la même structure de base. Ici, cependant, les molécules de fibronectine individuelles sont à leur tour reliées les unes aux autres par des ponts disulfure pour former des structures protéiques fibrillaires qui maintiennent les cellules ensemble.

La capacité à développer des forces adhésives est due à la séquence d'acides aminés fréquente arginine - glycine - aspartate. Cela conduit à l'adhésion de la fibronectine à des soi-disant intégrines (récepteurs d'adhésion à la surface des cellules). Les chaînes protéiques de la fibronectine sont constituées de nombreux domaines qui contiennent 40 à 90 acides aminés. En raison de l'homologie des domaines, les chaînes polypeptidiques de la fibronectine sont divisées en trois types structuraux I, II et III.

Fonction et tâches

La fibronectine sert généralement à maintenir ensemble certaines unités structurelles. Il s'agit notamment des cellules, de la matrice extracellulaire, de certains substrats ou même des plaquettes sanguines. La fibronectine s'appelait autrefois Colle cellulaire désigné. Il garantit que les cellules des tissus restent ensemble et ne se séparent pas.

Il joue également un rôle majeur dans la migration cellulaire. Même l'amarrage des macrophages avec des antigènes est médié par la fibronectine. De plus, la fibronectine contrôle de nombreux processus d'embryogenèse et de différenciation cellulaire.

Cependant, la fibronectine est souvent réduite dans les tumeurs malignes. Cela permet à la tumeur de se développer dans le tissu et de former des métastases en séparant les cellules tumorales.

La fibronectine soluble dans le plasma sanguin permet la formation de caillots sanguins pour refermer les plaies hémorragiques. Les plaquettes sanguines individuelles sont collées ensemble grâce à la formation de fibrine. En tant qu'opsonine, la fibronectine se lie à la surface des macrophages en tant que récepteurs. Avec l'aide de ces récepteurs, les macrophages peuvent se lier et incorporer certaines particules pathogènes. Dans l'espace extracellulaire, la fibronectine insoluble est responsable de la formation d'une matrice qui fixe les cellules.

Maladies

Une carence ou des anomalies structurelles en fibronectine ont souvent des effets graves sur la santé. En raison de la croissance du cancer dans la tumeur, la concentration de fibronectine diminue. La structure cellulaire de la tumeur se détend et les cellules se séparent. Cela conduit à des métastases fréquentes dues à la séparation des cellules tumorales et à leur migration à travers le système lymphatique ou le plasma sanguin vers d'autres parties du corps. De plus, en raison du manque de fibronectine, les cellules cancéreuses peuvent se développer plus rapidement dans le tissu voisin et ainsi le déplacer.

De plus, il existe des maladies héréditaires qui conduisent à un défaut du tissu conjonctif. Un exemple est le syndrome d'Ehlers-Danlos. Le syndrome d'Ehlers-Danlos n'est pas une maladie uniforme, mais représente plutôt un complexe de défauts du tissu conjonctif.Le type X est causé par une fibronectine manquante ou défectueuse. C'est une mutation du gène FN1. Cela conduit à une faiblesse drastique du tissu conjonctif. La condition est héritée comme un trait autosomique récessif. Il se manifeste par une peau très affaissée et une surmobilité des articulations. Malgré de grandes différences dans la cause de la faiblesse du tissu conjonctif, les symptômes des maladies individuelles de ce complexe sont similaires. Selon le dermatologue danois Edvard Ehlers et le dermatologue français Henri-Alexandre Danlos, les symptômes cardinaux du syndrome d'Ehlers-Danlos sont la forte extensibilité et la déchirabilité de la peau.

Enfin, une certaine mutation du gène FN1 peut également conduire à une glomérulopathie (maladies des corpuscules rénaux). Il s'agit d'une maladie rénale grave qui nécessite souvent un traitement de dialyse.