Фрагмент лекции по биохимии соединительной ткани

1. Биохимия соединительной ткани
Биологическая химия. Лекция 8
к.мед.н., доц. Шатова Ольга Петровна
Донецк, 2015

2. Соединительная ткань

3. Компоненты соединительной ткани
Клетки:
Фибробласты
Адипоциты
Макрофаги
Тучные клетки
Лимфоциты
Меланоциты
Др. клетки
Волокна:
Коллаген
Ретикулярные
Эластин
Аморфное вещество:
Протеогликаны
Гликопротеины

4. Клетки
• Фибробласты – синтезируют компоненты межклеточного
вещества
Они выделяют:
• белки (коллаген и эластина), которые формируют волокна
• протеогликаны и гликопротеины основного аморфного
вещества
• выделяют коллагеназу

5. Клетки
Адипоциты – клетки, из которых в основном состоит жировая
ткань.
Они выделяют:
•резистин
•адипонектин
•лептин

6. Лептин

7. Резистин и адипонектин
Адипонектин – белок, гормон
•антиатерогеное действие
•противовоспалительное действие
•подготовка эндометрия к имплантации (↑в лютеиновую фазу)

8. Илья Мечников
Макрофаги
•моноциты крови
•гистиоциты соединительной ткани
•эндотелиальные клетки капилляров кроветворных органов
•купферовские клетки печени
•клетки стенки альвеол лёгкого (лёгочные макрофаги) и стенки
•брюшины (перитонеальные макрофаги)
Фагоцитоз
внутриклеточный внеклеточный
О2-зависимый
«пожирание» АФК
супероксид
пероксид водорода
гидроксил радикал
Освобождение
миелопероксидазы
нейтрофилов (гем) –Н2О2
и хлор = гипохлорит
О2-независимый
лизозимы
лактоферрины
протеазы
Интерферон-гамма
активирует синтез макрофагами
оксида азота
Клетки

9. Тучные клетки
Гистамин

10. В6
КоЕ - пиридоксальфосфат

11. Волокна
Коллаген
основной компонент соединительной ткани
самый распространённый белок (25 % до 35 % белков во всём теле)
Тропоколлаген
Созревание коллагена
•гидроксилирование пролина и лизина с
образованием гидроксипролина (Hyp) и
гидроксилизина (Hyl)
•гликозилирование гидроксилизина
•частичный протеолиз - отщепление
"сигнального" пептида, а также N- и С-
концевых пропептидов
•образование тройной спирали

12. Типы Гены Ткани и органы
I COL1A1, COL1A2 Кожа, сухожилия, кости, роговица, плацента, артерии, печень,
дентин
II COL2A1 Хрящи, межпозвоночные диски, стекловидное тело, роговица
III COL3A1 Артерии, матка, кожа плода, строма паренхиматозных органов
IV COL4A1-COL4A6 Базальные мембраны
V COL5A1-COL5A3 Минорный компонент тканей, содержащих коллаген I и II типов
(кожа, роговица, кости, хрящи, межпозвоночные диски, плацента)
VI COL6A1-COL6A3 Хрящи, кровеносные сосуды, связки, кожа, матка, лёгкие, почки
VII COL7A1 Амнион, кожа, пищевод, роговица, хорион
VIII COL8A1-COL8A2 Роговица, кровеносные сосуды, культуральная среда эндотелия
IX COL9A1-COL9A3 Ткани, содержащие коллаген II типа (хрящи, межпозвоночные
диски, стекловидное тело)
X COL10A1 Хрящи (гипертрофированные)
XI COL11A1-COL11A2 Ткани, содержащие коллаген II типа (хрящи, межпозвоночные
диски, стекловидное тело)
XII COL12A1 Ткани, содержащие коллаген I типа (кожа, кости, сухожилия и др.)
XIII COL13A1 Многие ткани
XIV COL14A1 Ткани, содержащие коллаген I типа (кожа, кости, сухожилия и др.)
XV COL15A1 Многие ткани
XVI COL16A1 Многие ткани
XVII COL17A1 Гемидесмосомы кожи
XVIII COL18A1 Многие ткани, например печень, почки
XIX COL19A1 Клетки рабдомиосаркомы
Типы коллагена

13. Синтез и созревание коллагена

14. Роль витамина С (аскорбиновой кислоты)
в пост-трансляционной модификации коллагена

15. Гидроксилирование
пролина
•стабилизации тройной
спирали коллагена
•ОН-группы гидроксипролина
(Hyp) участвуют в
образовании водородных
связей
Гидроксилирование лизина
•образование ковалентных
связей между молекулами
коллагена при сборке
коллагеновых фибрилл
Роль гидроксилирования коллагена

16. гликозилтрансфераза
•галактозу
•галактозилглюкоза
дефицит лизилгидроксилазы - синдром Элерса - Данло-Русакова
содержание гидроксилизина и углеводов в образующемся коллагене
снижено; возможно, это является причиной ухудшения
механических свойств кожи и связок у людей с этим заболеванием
Гликозилирование гидроксилизина

17. В межклеточном матриксе концевые пропептиды отщепляются
проколлагенпептидазами, в результате чего образуются
молекулы тропоколлагена, которые и являются структурной
единицей коллагеновых фибрилл
Образование тропоколлагена
Структура Тип
Фибриллы I, II, III, V, XI
Ассоциированные с IX, XII, XIV, XVI,
фибриллами XIX
Сети IV, VIII, X
Микрофибриллы VI
«Заякоренные» фибриллы VII
Трансмембранные домены XIII, XVII
Классификация коллагенов по видам структур, которые они образуют

18. Образование поперечных связей в коллагене
↓ лизилоксидазы
↓ меди, витаминов РР, В6
нарушается образование
поперечных сшивок
→снижаются прочность и
упругость коллагеновых волокон

19. Деградация коллагена
Фибробласты и макрофаги →активаторы плазмин, калликреин,
катепсин → тканевая коллагеназа → перерезает тройную
спираль коллагена (примерно на 1/4 расстояния от С-конца,
между остатками глицина и лейцина/изолейцина)
Бактериальная коллагеназа
Clostridium histolyticum (возбудитель газовой гангрены)
расщепляет пептидную цепь коллагена более чем в 200 местах

20. Распад коллагена→↑ в крови и моче гидроксипролина
гидроксипролиноксидаза
Определение гидроксипролина
часть выводится с мочой
гидроксипролин является
маркерной аминокислотой, по
которой судят о скорости распада
коллагена
распад
↑ гидроксипролина при:
• коллагенозах
•гипертиреозе

21. Глюкокортикоиды ↓синтез коллагена (↓уровня мРНК
проколлагена) и ↓активности пролил-и лизилгидроксилазы
Половые гормоны (обмен коллагена в матке находится под
контролем половых гормонов, синтез коллагена кожи
зависит от содержания эстрогенов, что подтверждает тот
факт, что у женщин в менопаузе ↓ содержание коллагена в
дерме).
Регуляция обмена коллагена

22. Гликозамингликаны: гиалуроновая кислота
•Гликозамингликаны - длинные неразветвлённые цепи
гетерополисахаридов
•кроме гиалуроновой кислоты, все гликозаминогликаны
содержат сульфатные группы
•стекловидное тело глаза
•пупочный канатик
•суставная жидкость

23. Гликозамингликаны: хондроитин-сульфат
самые распространённые
•хрящи
•кожа
•сухожилия, связки
•артерии
•роговица глаза
D-глюкуроновая
кислота

24. Гликозамингликаны: кератансульфат
наиболее гетерогенные
•хрящи
•кости
•межпозвоночные диски

25. Гликозамингликаны: дерматансульфат
•кожа
•кровеносные сосуды
•сердечные клапаны

26. Гликозамингликаны: гепарин
•компонент противосвёртывающей системы крови
(его применяют как антикоагулянт при лечении тромбозов)
•синтезируется тучными клетками, находится в гранулах
•много в лёгких, печени и коже

27. глюкокортикоиды - ↓ гиалуроновой кислоты и
сульфатированных гликозаминогликанов
половые гормоны - ↓ синтез сульфатированных
гликозаминогликанов
Регуляция обмена гликозамингликанов

28. экзо- и эндогликозидазы
сульфатазы: гиалуронидаза, глюкуронидаза, галактозидаза,
идуронидаза
Мукополисахаридозы - наследственные тяжёлые заболевания,
проявляющиеся значительными нарушениями в умственном развитии
детей, поражениями сосудов, помутнением роговицы, деформациями
скелета, уменьшением продолжительности жизни. В основе
мукополисахаридозов лежат наследственные дефекты каких-либо
гидролаз, участвующих в катаболизме гликозаминогликанов. Эти
заболевания характеризуются избыточным накоплением
гликозаминогликанов в тканях, приводящим к деформации скелета и
увеличению органов, содержащих большие количества внеклеточного
матрикса.
Разрушение гликозамингликанов

29. Название болезни Продукты накопления Дефектный фермент
Болезнь Хурлер Дерматансульфат
Гепарансульфат
α-L-идуронидаза
Болезнь Гюнтера Дерматансульфат Идуронатсульфатаза
Болезнь Санфилиппо Гепарансульфат Гепарансульфатаза, М-
ацетил-α-В-
глюкозаминидаза или
ацетилтрансфераза
Болезнь Моркио Кератансульфат
Хондроитин-6-сульфат
Хондроитинсульфат - N-
ацетилгалактозамин-6-
сульфатсульфатаза
Болезнь Марото-Лами Дерматансульфат Хондроитинсульфат - N-
ацетилгалактозамин-4-
сульфатсульфатаза
Болезнь Слая Хондроитинсульфаты β-глюкуронидаза
Типы мукополисахаридозов

30. До встречи на экзамене!