Extrazelluläre Matrix

Vielzellige Tiere (Metazoa) bestehen aus echten Geweben, die aus vielen eng beieinanderliegenden Zellen aufgebaut sind. Zwischen diesen Zellen befindet sich der Interzellularraum.

Die extrazelluläre Matrix (ECM) ist quasi die Substanz, die sich in diesen Interzellularräumen befindet. Sie setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen, einer Grundsubstanz und den darin enthaltenen Fasern.

Bei allen Metazoen (vielzelligen Tieren) ist die extrazelluläre Matrix gleich aufgebaut, sie wird daher als Autapomorphie der Metazoa angesehen ^[1].

Epithelzellen eines einschichtigen Epithels
Autor: Ulrich Helmich 08/2023, Lizenz: siehe Seitenende

Aufbau, Bestandteile

Die extrazelluläre Matrix enthält fibrilläre Bestandteile, also faserförmige Makromoleküle, die in eine Grundsubstanz eingebettet sind.

Bei den fibrillären Bestandteilen handelt es sich um verschiedene Kollagene, Elastine, Chitin und in seltenen Fällen um Cellulose-Derivate.

Die Grundsubstanz der extrazellulären Matrix besteht aus Proteoglykanen, Glycoproteinen, Adhäsionsproteinen, Wasser und Elektrolyten ^[2].

Biologische Bedeutung

Die extrazelluläre Matrix ist für den Zusammenhalt der Zellen eines Gewebes verantwortlich. Früher wurde die extrazelluläre Matrix als eine Art "Leim" angesehen, der die Zellen zusammenhält.

Man unterscheidet drei Formen der extrazelluläre Matrix ^[1]:

1. Cuticula-Abscheidungen an der Oberfläche einer Epidermis (eines Abschlussgewebes nach außen hin), zum Beispiel der Haut von Säugetieren.
2. Basale Matrix als "Grundfläche" der Zellen einer Epidermis
3. Interzelluläre Substanz von Bindegeweben

Das Spektrum-Kompaktlexikon der Biologie ^[4] definiert die extrazelluläre Matrix wie folgt:

"aus Glykoproteinen, Proteinen und Polysacchariden bestehende gelartige Struktur, die bei tierischen Geweben die Räume zwischen den Zellen ausfüllt. Dies ist vor allem bei Bindegewebe der Fall, wo die Zellen in die e.M. eingebettet sind."

Durch Calcium-Einlagerungen wird die extrazelluläre Matrix besonders stabil, was man vor allem bei Knochen und Zähnen sieht ^[4].

Die Zellen der Epithelien sind mit der Basallamina, einem speziellen Teil der extrazellulären Matrix, durch spezielle Proteine in der basalen Membran dieser Zellen verankert (Adhäsionsmoleküle, Heterodesmosomen), siehe dazu Abb. 1.