extrazellulärer

Extrazellulärer Raum bezeichnet in der Biologie den Raum außerhalb der Zellen. Er umfasst das Interstitium, Blutplasma, Lymphflüssigkeit und sekretorische Fluide und dient als Medium für den Austausch von Substanzen zwischen Zellen und ihrem Umfeld. Der extrazelluläre Raum wird durch die Zellmembran jeder Zelle und Barrieren des Gewebes abgegrenzt und unterscheidet sich damit deutlich vom intrazellulären Milieu.

Die Zusammensetzung des extrazellulären Milieus ist Gewebespezifisch. Typischerweise enthält er Wasser, Ionen wie Natrium, Kalium und Calcium, Nährstoffe, Abbauprodukte sowie Signalmoleküle wie Hormone und Wachstumsfaktoren. Ein zentraler Bestandteil ist die extrazelluläre Matrix, ein Netzwerk aus Proteinen wie Kollagen, Elastin und Laminin sowie Proteoglykanen. Diese Matrix bietet Struktur, beeinflusst mechanische Eigenschaften des Gewebes und vermittelt Signale zwischen Zellen.

Zu den zentralen Funktionen gehören der Stoffaustausch zwischen Zellen (Diffusion von Gasen, Nährstoffen und Abfallstoffen), die Aufrechterhaltung des osmotischen Gleichgewichts und des pH-Wertes sowie die Vermittlung von Zellkommunikation durch lösliche Signalstoffe. Die extrazelluläre Matrix fungiert als Stützgerüst, beeinflusst Zellwanderung, Differenzierung und Gewebeentwicklung und moduliert die Verfügbarkeit von Wachstumsfaktoren.

In Gesundheit und Krankheit spielt der extrazelluläre Raum eine zentrale Rolle. Eine Dysregulation der ECM-Remodellierung kann zu Fibrose führen; Veränderungen des extrazellulären Milieus begünstigen Entzündungen, Tumormikroumgebungen und Metastasierung. Forschungsmethoden umfassen Biopsien, Bildgebung und Messung von Biomarkern im Blut, um Struktur, Funktion und Dynamik des extrazellulären Milieus zu verstehen. In Pflanzen entspricht der extrazelluläre Raum dem Apoplasten, der durch Zellwand und interzelluläre Räume begrenzt ist und den Transport von Wasser, gelösten Stoffen und Signalmolekülen ermöglicht.