ECMadhesjoner

ECM-adhesioner är strukturer som förbinder en cells cytoskelett med den extracellulära matrixen (ECM) via transmembrana integrinreceptorer. De fungerar som fysiska fästen och som plattformar för signalering mellan cellen och dess omgivning. ECM-adhesioner är viktiga för cellrörelse, vävnadsutveckling, homeostas och respons på mekanisk belastning.

De centrala typerna hos många celler är focal adhesions (fokala adhesionsförbindelser) och fibrillära adhesions, medan epitelceller också bildar hemidesmosomer. Fokala adhesions kopplar integriner till aktinfilament och består av adapterproteiner som talin, kindlin, vinculin och paxillin samt av signalprotein som FAK. Hemidesmosomer fäster cellen via integriner av typen α6β4 till laminin i ECM och kopplar till cytokeratin-nätverket.

Integriner fungerar i båda riktningarna: outside-in signalering ökar aktiveringen och klustringen av integriner, medan inside-out signalering justerar affinitet och närvaro. ECM-adhesioner binder ligander som fibronectin, kollagen, laminin och vitronectin och kopplar till cytoskelettet via adaptorproteinerna talin och kindlin, vilket reglerar aktinpolymerisering och cellform.

Funktioner inkluderar mekanisk ankare, kraftöverföring och aktivering av signalvägar som FAK/Src, PI3K/Akt och MAPK; adhesionerna påverkar överlevnad, migration, differentiering och cellens fate. De är centrala i vävnadsreparation, embryonal utveckling och cancer, där adhesionernas bildning och nedbrytning ändras.

Remodellering av ECM sker genom matrixmetalloproteinaser (MMPs), LOX och andra enzymer, samt genom cellmedierad omorganisering av ECM-komponenter. ECM-stiffhet och topografi påverkar adhesionernas bildning och mekanotransduktion, där RhoA/ROCK-signalering reglerar cytoskelettets kontraktion.

Studier av ECM-adhesioner använder immunofluorescens, live-cell imaging och traction force microscopy för att kartlägga struktur och dynamik, ofta kompletterade av superupplösningsmikroskopi.