матрикс волоса что такое
Матрикс волоса
Смотреть что такое «Матрикс волоса» в других словарях:
матрикс волоса — (matrix pili, LNH; син. матрица волоса) часть волосяной луковицы, за счет деления клеток которой происходит рост волоса … Большой медицинский словарь
матрица волоса — см. Матрикс волоса … Большой медицинский словарь
трихоматриома — (трихо + матрикс волоса + ома) доброкачественная опухоль в виде мелкого плотного узелка на коже головы, шеи или рук, исходящая из внутреннего корневого влагалища фолликула волоса … Большой медицинский словарь
Трихоматрио́ма — (Трихо + Матрикс волоса + ома) доброкачественная опухоль в виде мелкого плотного узелка на коже головы, шеи или рук, исходящая из внутреннего корневого влагалища фолликула волоса … Медицинская энциклопедия
Ма́трица во́лоса — см. Матрикс волоса … Медицинская энциклопедия
ВОЛОСЫ — (pili), роговые нити, производные эпидермиса кожи у млекопитающих животных и человека. Совокупность В. образует волосяной покров кожи, к рый защищает её поверхность от повреждений и охлаждения. У нек рых животных В. превратились в щетину (свиньи) … Биологический энциклопедический словарь
Ламинирование волос — У этого термина существуют и другие значения, см. Ламинирование. Ламинирование волос покрытие волоса бесцветным и цветным составом. В зависимости от свойств применяемых составов и методов их нанесения маркетологи и компании … … Википедия
Кератины — Микроскопическое изображение нитей кератина внутри клетки Кератины семейство фибриллярных белков, обладающих механической прочностью, которая среди материалов биологического происхождения уступает лишь хитину. В основном из кератинов… … Википедия
Уход за волосами от Matrix — обзор линеек для восстановления
Разнообразие косметической продукции для ухода за волосами часто ставит в тупик при необходимости выбора. Красочные баночки и коробочки манят красивыми обещаниями. На деле не каждая разрекламированная продукция приносит ожидаемый результат. Матрикс уход за волосами — вариант, на практике подтверждающий заявленную эффективность. Рассмотрев популярные уходовые серии, получится составить свое впечатление о продукции.
О производителе
Бренд Matrix основал в США парикмахер-стилист Арни Миллер еще в 1980 году. Многочисленная клиентура из артистической среды, восхваляя личные достижения Миллера, подталкивала к вынашиванию грандиозных планов. Учитывая первоначальный круг потребителей (в основном ею пользовались представители элиты), класс косметики заложен высокий. Уровень продукции поддерживается до сих пор.
С 2000 года Matrix вошел в состав известного концерна L’Oreal. Событие существенно подтолкнуло развитие марки. Matrix получил доступ к исследовательской базе, мощным бизнес-ресурсам. Поменялась политика продвижения продукции. Бренд быстро вышел на международный уровень, заняв лидирующие позиции по продажам профессиональной косметики для волос.
Преимущество продукции Matrix — натуральность состава. Использование передовых технологий, уникальных ингредиентов, серьезного подхода к исследованиям позволяет создавать косметические препараты широкого спектра действия.
Важно! Акцент в производстве продукции делается на сочетание оздоровительного и косметического эффектов. Обширный ассортимент позволяет подобрать полную линейку средств по уходу за волосами.
Обзор уходовых серий
В арсенале Матрикс множество наименований для окраски, создания причесок, ежедневного и специального ухода. Каждый продукт бережно воздействует на локоны, позволяя им оставаться здоровыми, привлекательными внешне. Добиться высокого качества волос получится, регулярно используя косметику уходовых серий Matrix.
Total Results
Линейка Total Results создана для эффективного увлажнения, питания волос. Шевелюра получает гладкость, объем, внешнюю привлекательность, послушность. Средства линейки подходят для регулярного применения. С помощью продуктов Total Results получится поддерживать красоту волос в домашних условиях, а эффект будет как от посещения салона. Средства линейки универсальны, подходят для большинства типов волос (нормальных, окрашенных, поврежденных, слабых, ломких). Уходовый комплекс успешно поддержит уставшие, подверженные нагрузке локоны.
В состав серии включены:
Препараты Total Results получится купить во многих интернет-магазинах профессиональной косметики, в большинстве салонов красоты. Серию часто рекомендуют опытные парикмахеры для домашнего ухода. Средняя цена единичного продукта: 500, 700, 1200 руб.
Bond Ultim8
Серия Bond Ultim8 специально разработана для защиты в ходе окрашивания, ухода за волосами после процедуры. Первые 2 шага серии используют при салонной процедуре «Бондинг». Она выполняется отдельно как уходовая или в сочетании с осветлением (окрашиванием). Воздействие позволяет защищать, восстанавливать структуру на молекулярном уровне. Происходит сохранение, воссоздание нарушенных связей внутри волосков. Стоимость услуги в салоне колеблется в пределах 500–1000 руб.
Для домашнего применения производитель предлагает поддерживающую процедуру на базе 3 шага Bond Ultim8. Достаточно проводить 1 раз в неделю. Средство наносят на корни, распределяют по длине влажных локонов, утепляют, выжидают заданное время (10 минут), смывают с использованием шампуня, применяют кондиционер. Ultim8 помогает восстанавливать, питать волосяные стержни. Локоны становятся плотными, мягкими, приобретают блеск.
Домашние манипуляции способствуют продлению эффекта от профессионального воздействия «Бондинг». Средство используют только после салонной процедуры. Средняя стоимость тюбика составляет 1100 руб.
Biolage
Обширная косметическая линия Biolage имеет множество направлений узкоспециализированного воздействия. Продукция серии рассчитана на обеспечение полноценного ухода нормальным, тонким, слабым, поврежденным, сухим, жирным, лишенным объема волосам. Препараты линейки направлены на профилактику, устранение распространенных проблем шевелюры. Большинство составляющих линеек допускает регулярное использование.
В основе средств Biolage экологически чистые компоненты органической природы, витамины, минералы, специально разработанные сложные соединения. Для решения существующих проблем достаточно лишь правильно выбрать линию средств. Серия содержит полную гамму препаратов для ухода за шевелюрой (шампуни, кондиционеры, маски). Средняя стоимость отдельно взятого препарата колеблется в широком диапазоне — 300–2000 руб. Просмотрев каталог на официальном сайте, получится выбрать наиболее подходящие варианты.
Biolage R.A.W
Специальная линейка Biolage R.A.W предназначена для бережного ухода за нормальными, сухими, поврежденными, лишенными объема локонами. Серия представлена шампунями, кондиционерами, масками, маслами. В результате применения средств шевелюра приобретает силу, блеск, здоровый вид. Препараты линейки подходят для ежедневного ухода.
Особенность серии состоит в соответствии международному стандарту «Cradle to Cradle». Матрикс обеспечивает высокотехнологичное производство, соответствующее высоким экологическим требованиям. Для создания продуктов используют натуральное сырье, организуют безотходный круговорот, разумное расходование источников энергии. Средства линейки реализуются по достаточно высокой цене: 1200–1700 руб. за экземпляр продукции.
Oil Wonders
Линейка Oil Wonders предназначена для ухода за нормальными, сухими, окрашенными волосами. Основа композиции состава — масло. Используют ценные варианты для поддержания здоровья шевелюры (аргановое, амла, гибискус, роза). Серия представлена шампунями, кондиционерами, несмываемыми средствами. Воздействие препаратов необычайно мягкое.
Обратите внимание! Формулы подобраны таким образом, чтобы питать локоны, не утяжеляя. В результате шевелюра приобретает гладкость, блеск, естественный объем. Происходит восстановление структуры.
Применять средства линейки допускается регулярно. Стоимость препаратов варьирует в пределах 900–1500 руб.
Как закрепить результат
Большинство средств Матрикс рассчитано на регулярное применение. Заметить положительный эффект получается уже после единичного использования. Шевелюра становится мягкой, послушной, приятной на ощупь. Достижение стойкого результата зависит от исходного состояния локонов. Нормальным волосам достаточно поддерживающего воздействия, за сухими, поврежденными локонами требуется более тщательный уход.
Закрепить результат, полученный использованием косметики Matrix, желательно организацией правильного отношения к шевелюре. Бережное воздействие, отсутствие агрессивных процедур, правильное питание, здоровый сон, исключение нервного перенапряжения благотворно скажутся на состоянии локонов.
Правильное отношение к волосам — основа их здоровья, привлекательного вида. Немаловажное значение в этом вопросе имеет грамотный подбор уходовой косметики. Профессиональные средства Matrix — отличное решение для любого типа волос.
Полезные видео
Уход за окрашенными волосами.
Matrix — идеальные средства для волос.
Косметика Matrix для волос. Отзывы и свойства средств
Данная фирма образовалась в 1980 году в Соединённых Штатах Америки. Эта линия профессиональной косметики, которая изначально имела лишь 10 видов продукции, однако, со временем, стилист Арни Миллер, основатель бренда, вложив максимум сил и творческих идей, к 1990 году привел компанию к парикмахерскому олимпу. Она стала одним из ярчайших представителей рынка в Америке.
Главной идеей, за которую боролась и до сих пор борется компания – облегчение работы мастеров парикмахерских услуг, а также улучшение состояния локонов всех клиентов. Вплоть до настоящего момента, политика марки не изменилась и главная цель осталась прежней – следование поставленным ранее задачам.
Рекомендуем почитать: Дарсонвализация волосистой части головы
Каждый день эксперты в области косметологии и красоты волос стараются максимально улучшить и доработать уже имеющиеся средства и их эффекты. Отработанная и проверенная десятками лет технология производства делает эту марку, а также все её разработки, неповторимыми. Даже спустя годы, исходя из статистики и многочисленных отзывов, можно отметить, что Матрикс косметика для волос по сей день остаётся лидирующей компанией в Северной Америке.
Наступили 2000-е, и компания принялась значительно расширять свои границы, неторопливо, шаг за шагом, переходя и в европейские страны. Спустя какое-то время эта фирма подключилась к ещё одному знаменитейшему бренду – Loreal. Это стало новой отправной точкой для развития и реализации идей в жизни. Стал свободным доступ к идейной базе главной компании, а также их технологическим возможностям. Благодаря быстрому и качественному развитию, матрикс обрела возможность стать дочерним предприятием. Но как и прежде, она продолжала собственное развитие, отвечая всем условностям и правилам мира косметики для волос и красоты.
Так как средства на развитие компании и проведение исследований поступают постоянно, уже к 2006 году компания распространяла свою продукцию в более, чем 40 странах.
Коллекция косметических средств для волос
Рекомендуем почитать: Палет краска для волос: палитра и фото
Все коллекции, представляемые Матрикс, обладают отличными качествами, а, потому, довольно востребованы. Среди них есть такие, как:
Материалы для тонировки волос. Известно, что далеко не все женщины любят полностью перекрашивать волосы, а предпочитают временное окрашивание – тонировку волос. Благодаря таким средствам, можно скрыть легкую седину, а также изменить свой образ, придав ему больше легкости или загадочности, в зависимости от оттенка.
Краски Matrix. Это, пожалуй, одна из основных фишек бренда. Очень многие российские салоны красоты имеют дело именно с товарами и красками, в частности, компании производителя Matrix. Они имеют очень широкую палитру цветов, обладают высокой стойкостью, а также наносит значительно меньший вред волосам, нежели многие другие.
Средства для стайлинга и укладки. Каждой женщине, а, порой, и мужчинам, необходимо сделать укладку волос, чтобы не только привести их в порядок, но и показать собственную индивидуальность. Именно для таких случаев, будь то классическая скромная прическа или роскошные пышные локоны, были придуманы эти фиксирующие средства. Их выбор очень разнообразен и каждый может подобрать средство для собственных нужд.
Линии косметических средств матрикс для поврежденных волос, а также против их выпадения. Часто бывает, что из первой плавно вытекает вторая проблема. Выпадение волос – с этим сталкивается огромное количество не только женщин, но и мужчин. Поэтому, данные средства имеют особую ценность, так как способствуют сокращению выпадения волосяного покрова, а также последующему уходу и профилактике прочих волосяных недугов.
Компания изначально стремилась к тому, чтобы каждый клиент, не зависимо от сложности его проблем, мог найти для себя подходящее средство. Поэтому, широчайший выбор продукции не оставит равнодушным ни одного клиента. Вовсе не обязательно иметь какие-то особенности волос, чтобы пользоваться данной косметикой, они могут быть вполне здоровыми. Однако, как и любому живому организму, им требуется питание, увлажнение, которое полностью обеспечивают шампуни, маски и прочие средства этой компании.
При правильном подходе и выборе профессионала или же по его совету, клиент может начать самостоятельное использование данных средств. Каждая женщина, правильно подобравшая линию косметики для волос, может прекратиться в королеву, обладающую роскошными локонами, блеском и живительной силой волос.
Данная косметика одобрена министерствами здравоохранения многих стран, поэтому, полностью удовлетворяет необходимым требованиям клиентов, мастеров и специальных организаций, осуществляющих контроль за качеством всей продукции, выпускаемой на рынок не только Америки или нашей страны, но и всех других государств, где эта марка стала «своей».
Отличительные черты бренда
Рекомендуем почитать: Лонда, краска для волос, палитра, отзывы и фото
Многие компании позиционируют себя, как изготовители натуральной косметики для волос. Однако, далеко не все из них имеют настоящий природный состав с минимальными значениями химических добавок, без которых не получится банальная нужная консистенция или аромат. Что же касается этой марки, то все её ингредиенты, используемые для составов всех косметических средств, хранятся в строгом секрете. Эта конфиденциальность необходима, чтобы не нашлось тех, кто мог бы подделать эту марку, тем самым не только испортив репутацию ей, но и волосы многих сотен тысяч клиентов.
Эта косметика обеспечивает следующие изменения:
Ускорение роста волос. Это важно, особенно тогда, когда хочется изменить образ, а отрастить волосы не получается. Благодаря этой серии, процесс станет более легким, к тому же сами волосы приобретут шелковистость, послушность и мягкость, которой так часто не хватает.
Линия, помогающая избавиться от сухости кожи головы и, как следствие, перхоти. Этот неприятный недуг встречается довольно часто у представителей обоих полов совершенно разного возраста. Поэтому, чтобы не чувствовать себя «не в своей тарелке», следует опробовать это средство.
Есть отдельные линии, как для здоровых, нормальных волос, так и всех других типов, которые обладают целебным составом и могут вернуть волосам здоровье, гладкость и объём. Это значит, что девушка будет ловить на себе восторженные взгляды и наслаждаться собственным ухоженным видом, ярким образом, без каких-либо повреждений волос.
Чтобы добиться максимального эффекта, лучше использовать сразу все средства одной линейки. Это поможет не только избавиться от уже появившихся проблем, но и произвести качественную профилактику возникновения новых. К тому же, из-за обилия витаминов, минералов и прочих необходимых веществ в составах, волосы будут получать полноценную дозу компонентов, становясь в 2 раза быстрее красивее и здоровее.
Данный бренд зарекомендовал себя только с лучшей стороны, а его тенденции к улучшению качества работы парикмахеров и внешнего вида причесок клиентов, вдохновляют, как старых, так и новых мастеров, на создание креативных причесок и образов, добавляя каждому человеку свою изюминку, подбирая образ и создавая своеобразные чудеса с помощью этой марки.
Что такое внеклеточный матрикс и почему его все изучают
Внеклеточный матрикс — неотъемлемая часть любой ткани.
Автор
Редакторы
Внеклеточный матрикс (ВКМ) — многокомпонентная субстанция, в которую погружены все клетки нашего организма. В последнее десятилетие интерес к внеклеточному матриксу значительно возрос. Это связано с установлением его роли в старении, клеточной дифференцировке, успешной терапии рака и лечении некоторых наследственных заболеваний. Мы подготовили цикл статей, в котором расскажем об организации внеклеточного матрикса, болезнях, связанных с его патологиями, роли ВКМ в старении и подходах к корректировке возрастных изменений.
В первой статье цикла мы рассказываем о компонентах и функциях внеклеточного матрикса, разбираемся, какую практическую пользу может принести его изучение, а также вкратце освещаем самые важные открытия в этой области, совершенные за последний год.
Редакция благодарит Татьяну Голубеву за экспертные консультации и комментарии при подготовке статьи.
Что такое внеклеточный матрикс?
Внеклеточный матрикс (ВКМ, extracellular matrix, ECM) объединяет разрозненные клетки в единый многоклеточный организм. ВКМ похож на государство, в котором живут граждане-клетки: он отвечает за благополучие клеток и управляет всеми аспектами их жизни — от питания и размножения до смерти. Для клеток ВКМ — это и квартира, и магазин, и интернет, и общественный транспорт.
ВКМ: основные игроки
Создатели ВКМ. Компоненты ВКМ синтезируют специализированные клетки. В соединительной ткани наиболее распространены фибробласты, однако создавать ВКМ умеют и другие клетки: в хрящах, например, это хондроциты, а в костях — остеобласты. Компоненты матрикса могут синтезировать и клетки прилегающих органов: например, клетки эпителия сосудов производят компоненты рыхлой соединительной ткани.
Разрушители ВКМ. Порядок в ВКМ наводят белки — разрушители его компонентов. Наиболее важные из них, металлопротеиназы, «расчищают путь» клеткам, которые движутся в ВКМ, и уничтожают старые и «сломанные» компоненты матрикса.
Основное вещество ВКМ. Основу матрикса формируют гиалуроновая кислота и особые белки: гликопротеины и протеогликаны (рис. 1). В состав ВКМ входит и множество других белков со специфической функциональной нагрузкой — интегрины, фибронектины, эластин, — о них мы поговорим в следующем разделе.
Тем, кто хочет узнать больше о построении и разрушении ВКМ, советуем почитать замечательный обзор на эту тему — «Кто рубит коллагеновый лес» [1].
Рисунок 1. Организация ВКМ на примере кожи. Фибробласты создают ВКМ, металлопротеиназы его разрушают. Клетки эпидермиса связаны с ВКМ при помощи интегринов.
Компоненты ВКМ
Выделяют два подкласса белков, содержащих углеводы, — протеогликаны и гликопротеины. Оба подкласса входят в состав ВКМ, однако между ними есть существенные различия.
В гликопротеинах доля углеводов не превышает 20%, углеводные цепи короткие, имеют нерегулярное строение и не содержат уроновых кислот.
К гликопротеинам относятся такие важные структурные белки, как коллаген и эластин. За счет самого распространенного структурного белка в организме — коллагена — ВКМ приобретает прочность, а за счет эластина — гибкость и эластичность.
Протеогликаны — сложные белки с высокой степенью гликозилирования, часто имеющие в своем составе уроновые кислоты. В отличие от гликопротеинов, около 90–95% массы такой молекулы составляют длинные углеводные цепи регулярного строения, а на белки приходится лишь 5–10%. Такое строение обуславливает высокую молекулярную массу протеогликанов. Например, у аггрекана, белка хрящевой ткани, она может достигать 5 МДа [2]! Протеогликаны запасают воду и полезные вещества, то есть работают как «магазин», из которого клетки получают необходимые «продукты». Например, они могут фиксировать ионы кальция в очагах оссификации. Кроме того, они играют роль межтканевых прослоек и смазочного материала в суставах.
Рисунок 2. Схема строения молекулы интегрина. Субъединицы интегрина (α и β) пронизывают плазматическую мембрану, связывая клетку с внешней средой.
Интегрины — трансмембранные клеточные рецепторы, которые взаимодействуют с ВКМ и участвуют в межклеточной коммуникации. В результате этих взаимодействий в клетках активируются сигнальные каскады, регулирующие экспрессию генов, отвечающие за пролиферацию и дифференцировку клеток, их выживание или апоптоз. То есть система интегрины—ВКМ — нечто среднее между «интернетом» и «рабочим чатом».
Структурно интегрины представляют собой облигатные гетеродимеры: каждый состоит из одной α- и одной β-субъединицы (рис. 2). Альфа-субъединицы определяют специфичность интегрина к лиганду — молекуле, способной образовывать комплекс с интегрином и таким образом воздействовать на клетку. Бета-субъединицы связаны с компонентами цитоскелета и обеспечивают передачу сигнала в клетке. О работе интегринов подробно рассказано в статье «Клетки под давлением» [3].
Интегрины улавливают химические и физические сигналы из внеклеточного матрикса и проводят их в клетку. Сигнал от интегринов передается в ядро через белки цитоскелета и сигнальные белки — так ВКМ управляет экспрессией генов и регулирует клеточную пролиферацию. При посредничестве белков цитоскелета ВКМ также управляет формой и движениями клеток.
Фибронектины — это белки клеточной адгезии. Растворимые предшественники фибронектинов синтезируюся внутри клеток и затем попадают в ВКМ. Интегрины превращают фибронектины в нерастворимые нити — компоненты внеклеточного матрикса [4]. Они помогают клеткам закрепляться на поверхностях и отвечают за их рост и перемещение в ВКМ [5].
Гиалуроновая кислота (ГК) синтезируется встроенными в мембрану белками и затем «выдавливается» через нее в межклеточное пространство. По составу ГК похожа на углеводную часть протеогликана и представляет собой полимер из остатков D-глюкуроновой кислоты и D-N-ацетилглюкозамина. ГК помогает интегринам проводить сигналы в клетку, регулирует клеточный ответ на эти сигналы и, подобно фибронектину, дает клеткам возможность закрепляться на различных поверхностях [6]. Образно говоря, ГК выполняет задачи «интернет-провайдера» и «билета на общественный транспорт».
Почему так важно изучать внеклеточный матрикс?
Внеклеточный матрикс присутствует во всех тканях организма, поэтому сбои в его функционировании ведут к развитию болезней соединительной ткани, преждевременному старению и гибели клеток. Самый очевидный стимул для изучения ВКМ — необходимость лечения заболеваний, связанных с нарушениями структуры соединительной ткани. Таких болезней много, они могут протекать тяжело и значительно ухудшать качество жизни пациентов. Вот несколько примеров.
Мутации в генах, отвечающих за синтез структурных белков ВКМ, приводят к врожденным патологиям [7]. Поскольку соединительная ткань — основа всех систем организма, пострадать от генетических нарушений может любой орган. Такие нарушения приводят:
Преждевременное разрушение ВКМ — еще одна серьезная проблема. Здоровый внеклеточный матрикс постоянно обновляется и реструктурируется. За это отвечает семейство металлопротеиназ, белков — разрушителей ВКМ.
Металлопротеиназы — ферменты, в каталитический центр которых входят ионы металлов, в основном цинка. Отсюда и название с приставкой «металло-». Помимо каталитического центра, который отвечает за разрушение ВКМ, у металлопротеиназ есть регуляторный продомен, оберегающий фермент от преждевременной активации и ложного срабатывания.
Как именно металлопротеиназы разрушают коллаген и «отцепляют» клетки от волокон внеклеточного матрикса, рассказано в статье «Кто рубит коллагеновый лес» [1]. Сейчас же нам важно понять, что если металлопротеиназы «выходят из-под контроля», то они начинают буквально сметать всё на своем пути. Бесконтрольное разрушение ВКМ приводит к фиброзу и может вызвать рак [8] — например, рак предстательной железы [9].
Еще одна патология, вызываемая нарушениями в процессах разрушения и формирования ВКМ, — болезнь Крона (хроническое воспаление кишечника) [10]. По мере ее развития возникает фистулизация и фибростеноз кишечника (рис. 3).
Рисунок 3. При болезни Крона происходит фистулизация и фибростеноз кишечника. Из-за избыточного разрушения ВКМ в кишечной стенке образуются отверстия, а из-за избыточного синтеза коллагена сужается просвет кишечника.
Фистулизация — образование отверстий в кишечной стенке. Этот процесс связан с неконтролируемой активностью металлопротеиназ, разрушающих коллаген слизистой оболочки кишечника. Так как целостность слизистой нарушается, иммунные клетки из кровеносных сосудов проникают в кишечную стенку — так развивается воспаление, а через некоторое время появляется отверстие в стенке кишечника.
Фибростеноз — сужение кишечника. Реагируя на повреждения, фибробласты интенсивно производят коллаген. Затем активируется лизилоксидаза — внеклеточный медьсодержащий фермент, катализирующий образование сложных поперечный связей в коллагене и эластине. Лизиолоксидаза необходима для формирования зрелых коллагеновых волокон, но при ее избытке начинаются проблемы. Этот фермент создает прочную коллагеновую сеть, «запечатывающую» поврежденные кишечные стенки, но из-за избыточной жесткости коллагеновых «печатей» фиброз только усиливается. В результате возникают воспаление и (иногда) непроходимость кишечника. Фистулизация усиливает фибростеноз: неуправляемое разрушение коллагена стимулирует его столь же неуправляемый синтез.
Избыточный синтез ВКМ часто говорит о том, что у человека рак и у этого рака плохой прогноз [11]. Кроме того, сам ВКМ может способствовать росту опухоли и распространению метастазов — это доказано для опухоли головного мозга. Особенно неприятно, что существующие методы лечения — например, лучевая терапия — способны заставить ВКМ послать клеткам сигнал, который может привести к рецидиву опухоли мозга [12].
Состав ВКМ головного мозга уникален: в нём очень много гиалуроновой кислоты и при этом гораздо меньше коллагена, фибронектина и других компонентов, характерных для ВКМ всех остальных тканей. Несмотря на важность ГК для нормальной работы тканей, в некоторых случаях она помогает проводить в клетки опухоли сигналы, делающие их более агрессивными. О том, как именно ГК «дразнит» раковые клетки, мы поговорим в разделе «Что нового мы узнали о внеклеточном матриксе за последний год?»
Лучевая терапия стимулирует работу мембранных белков HAS2, которые отвечают за синтез ГК. В результате они синтезируют больше гиалуроновой кислоты, а чем больше ГК, тем агрессивнее становятся опухолевые клетки. Получается, что лучевая терапия может стимулировать метастазирование опухоли. Таким образом, из-за особенностей ВКМ лучевая терапия помогает только на время: опухоль часто возвращается, становясь еще более опасной. Отчасти по этой причине некоторые виды опухолей мозга так плохо поддаются лечению.
Проблемы с ВКМ — важная причина старения
Первые признаки старения, которые сразу бросаются в глаза, — слабость, хрупкость костей, появление морщин и старческих пятен. Многие из этих проблем связаны с необратимыми изменениями во внеклеточном матриксе.
Одна из причин старения кожи — нарушение работы фибробластов (клеток, синтезирующих компоненты внеклеточного матрикса). При этом благополучие фибробластов зависит от состояния внеклеточного матрикса — получается замкнутый круг.
Рисунок 4. Микрофотография коллагеновых нитей в коже. а — «Целый» коллаген в молодой коже. б — Фрагментированный коллаген в стареющей коже. Стрелки указывают на старые, «разорванные» на кусочки нити коллагена.
Чтобы фибробласты хорошо себя чувствовали, им нужно цепляться за интактные, целые коллагеновые нити. Но со временем эти нити фрагментируются, и фибробластам становится не к чему крепиться, чтобы создать новый, целый коллаген (рис. 4) [13]. Если бы мы научились разрывать этот замкнутый круг, то нам, вполне возможно, больше никогда не понадобились бы антивозрастные услуги косметологов и пластических хирургов.
Старение костной ткани чаще всего связано с нарушением работы остеобластов. Эти клетки создают костный ВКМ, синтезируя коллаген и особые гликопротеины, которые участвуют в первом этапе минерализации коллагена. На втором этапе коллаген превращается в прочный внеклеточный матрикс — основу кости [14].
С течением лет старые остеобласты погибают, а новые делятся хуже и хуже. Оставшимся в живых стареющим клеткам становится всё сложнее справляться с созданием внеклеточного матрикса. Из-за этого кости у пожилых людей становятся очень хрупкими и плохо заживают после переломов.
Если бы мы могли заставить остеобласты делиться или хотя бы выяснили, как помочь им эффективнее минерализовать соединительную ткань, у пожилых людей появилась бы возмножность быстрее восстанавливаться после переломов. Такие работы уже ведутся!
В одной из подобных работ исследователи взяли коллагеновый гель, добавили к нему два неколлагеновых белка, ответственных за минерализацию коллагена (остеокальцин и остеопонтин), и создали на их основе искусственный внеклеточный матрикс. Этот исусственный ВКМ исследователи «предложили» остеобластам, полученным из стволовых клеток костного мозга. В результате активизировалось деление остеобластов, и эти остеобласты начали производить больше компонентов внеклеточного матрикса — правда, пока только в лабораторных условиях [14]. Чтобы искусственный ВКМ появился в кабинете травматолога и оказал содействие в восстановлении костей реальных пациентов, потребуется провести еще много исследований.
Что нового мы узнали о внеклеточном матриксе за последний год?
Над изучением ВКМ работают сотни исследовательских групп по всему миру, и каждый день появляется множество публикаций по этой теме. Давайте рассмотрим несколько свежих работ, чтобы получить представление о ключевых направлениях современных исследований. Вот что мы узнали о компонентах ВКМ в 2018 году.
Металлопротеиназы
Когда металлопротеиназы преждевременно разрушают эластин и коллаген легких, возникает соединительнотканное заболевание легких — эмфизема. Ученые давно стремились узнать, какой генетический компонент влияет на чрезмерную активность металлопротеиназ при этом заболевании.
Исследователи из немецкого Общества имени Макса Планка [15] связали чрезмерную активность металлопротеиназ в легких со снижением активности гена Myh10. Если этот ген «отключали» в мышиных легких, их внеклеточный матрикс формировался неправильно, разрушались межальвеолярные перегородки, с укрупнением альвеол сокращалась суммарная площадь их поверхности, а значит, должен был страдать газообмен. То есть события развивались по сценарию, типичному для человеческой эмфиземы лёгких. Кроме того, авторы работы выявили снижение экспрессии гена MYH10 в легких людей, страдающих эмфиземой.
Не исключено, что в будущем мы научимся управлять процессами, которые протекают в матриксе, используя редактирование генома и генную терапию.
Гликопротеины и металлопротеиназы
Яркий пример коварства металлопротеиназ — образование аневризм. Так, при аневризме брюшной аорты матриксные металлопротеиназы разрушают компоненты, из которых строится ВКМ этого крупного сосуда. Вскоре эта область воспаляется благодаря деятельности иммунных клеток — макрофагов. Механизмы, заставляющие металлопротеиназу разрушать аорту, долгое время оставались неизвестными.
Американским исследователям удалось выяснить, что макрофаги синтезируют нетрин-1 — белок, активирующий клетки гладких мышц сосудов [16]. Под воздействием нетрина-1 гладкомышечные клетки активируют свободные металлопротеиназы, разрушающие соединительную ткань сосуда.
Возможно, когда-нибудь мы научимся использовать иммунные клетки, чтобы управлять разрушением внеклеточного матрикса.
Интегрины и фибронектины
Южноафриканские исследователи обнаружили, что на синтез и деградацию фибронектина влияет внутриклеточный белок теплового шока Hsp90. Этот белок воздействует на фибронектин посредством рецептора LRP1 [4]. Если заблокировать этот рецептор, количество фибронектина, который накапливается во внеклеточном матриксе, уменьшается. И это очень хорошо — ведь из-за избыточного накопления фибронектина развиваются многие патологии ВКМ.
Не исключено, что если мы обнаружим подобные рецепторы в клетках разных тканей и научимся на них воздействовать, то сможем предотвращать болезни, связанные с накоплением ВКМ — например, фиброз легких.
Гиалуроновая кислота
Как компонент внеклеточного матрикса гиалуроновая кислота участвует в передаче сигнала от ВКМ в клетку и даже может превратить здоровую клетку в злокачественную [17]. Гиалуроновая кислота воздействует на клетки через рецептор CD44.
Удалось выяснить, что интенсивность сигнала, запускающего злокачественный процесс в клетке и определяющего, насколько опасна будет получившаяся раковая клетка, зависит от концентрации гиалуроновой кислоты и от ее молекулярной массы.
Гиалуроновая кислота управляет раковыми клетками, связываясь с трансмембранным белком — интегрином CD44. Активация рецептора CD44 подавляет апоптоз, из-за чего клетка становится «бессмертной», то есть раковой. Чем больше гиалуроновой кислоты, тем больше активируется рецепторов CD44 и тем, соответственно, опаснее и агрессивнее будут раковые клетки.
Если мы научимся управлять гиалуронидазами — ферментами, которые отвечают за модификацию и деградацию гиалуроновой кислоты, — мы сможем предотвращать развитие рака и появление метастазов.
Как создавать ВКМ
Когда мы усовершенствуем технологии создания искусственного ВКМ, мы сможем производить полноценные ткани и использовать их в регенеративной медицине. Работы в этом направлении ведутся уже давно, и в прошлом году удалось сделать несколько важных шагов на пути к технологии искусственного ВКМ.
Исследователи уже научились создавать рабочие 3D-модели ВКМ (рис. 5). В отличие от традиционных 2D-моделей, которые, по сути, представляли собой клеточную культуру в чашке Петри, 3D-модели позволяют создать работающий объемный «макет» нужной нам ткани [18].
Рисунок 5а. Преимущества «объемной» 3D-модели соединительной ткани перед стандартной «плоской» 2D-моделью. 2D-модель. Клетки, выращенные на двумерной пластиковой подложке, ведут себя неестественно: нарастают в один слой, из-за чего нарушается межклеточное взаимодействие.
Рисунок 5б. Преимущества «объемной» 3D-модели соединительной ткани перед стандартной «плоской» 2D-моделью. 3D-модель. «Живой макет» ведет себя почти так же, как функциональная ткань: клетки растут и располагаются так, как им «нравится», поэтому у них сохраняется способность к полноценному межклеточному взаимодействию.
3D-модели можно модифицировать и дорабатывать. Уже созданы первые гидрогели — биосовместимые синтетические полимеры, способные удерживать воду. С появлением гидрогелей появилась и теоретическая возможность печатать внутренние органы.
Перед тем как первые напечатанные в лаборатории 3D-органы поступят в больницу, ученым придется решить еще множество проблем. Например, исследователям только предстоит разобраться с тем, как «подвести» к искусственным органам кровеносные сосуды. В этом тоже может помочь понимание биологии ВКМ — ведь мы уже знаем, что внеклеточный матрикс управляет в том числе и ростом сосудов [19].
Заключение
Внеклеточный матрикс — огромная тема, которую очень сложно охватить в одной статье. Ясно одно: если мы сумеем разобраться, как ВКМ функционирует и влияет на клетки, медицина сделает огромный шаг вперед.
Новые открытия в области изучения ВКМ помогут нам:
Судя по всему, ждать прорыва в изучении ВКМ осталось недолго.