ZellMatrixInteraktionen

ZellMatrixInteraktionen beschreiben die Wechselwirkungen zwischen Zellen und der extrazellulären Matrix (ECM). Sie umfassen adhäsive Kontakte, mechanische Kopplung und biochemische Signale, die Zellen Orientierung, Haftung, Wachstum und Differenzierung ermöglichen.

Wichtige ECM-Komponenten sind Kollagen, Laminin, Fibronectin und Proteoglykane. Zellen erkennen diese Matrix über Oberflächenrezeptoren, insbesondere Integrine, aber auch DDRs, CD44 und Syndecane, die Signale in die Zelle leiten.

Die Bindung an die ECM führt zur Bildung von Fokalkontakten und zur Verankerung des Aktinzytoskeletts an die Matrix. Mechanotransduktion wandelt mechanische Reize wie Gewebe-Steifigkeit in Signale um, die über FAK, Src, MAPK/ERK, PI3K/Akt und Rho-GTPasen die Zytoskelettorganisation, Proliferation, Differenzierung und Überleben beeinflussen.

ZellMatrixInteraktionen steuern Gewebeentwicklung, Homöostase, Wundheilung und die Gewebearchitektur. Abweichungen in diesen Interaktionen können Tumorwachstum, Invasion und Metastasierung begünstigen und die Stammzellnische beeinflussen.

In der Forschung werden 2D- und 3D-Modellsysteme, ECM-Gele, decellularisierte Matrizes und synthetische Biomaterialien verwendet, um ECM-Eigenschaften wie Zusammensetzung, Porosität und Steifigkeit zu steuern. Das Verständnis dieser Interaktionen unterstützt Tissue Engineering, regenerative Medizin und die Untersuchung von Krankheitsmechanismen.