Matriks Ekstraseluler dan Mineralisasi

Tulang

Matriks Ekstraseluler dan Mineralisasi

Tulang

Hidayat

Matriks EkstraselMatriks Ekstrasel

Protein Struktural– Kolagen– Elastin– Fibrilin

Protein Khusus– Fibronektin– Laminin

Proteoglikan

KOLAGENKOLAGEN

Komponen utama sebagian besar jaringan ikat

Membentuk 25% protein pada mamalia Pada manusia, ada 25 tipe kolagen

Struktur KolagenStruktur Kolagen

Struktur KolagenStruktur Kolagen

Struktur KolagenStruktur Kolagen

Semua kolagen → struktur triple heliks Adanya residu glisin di setiap posisi

ketiga bagian triple heliks rantai alfa Struktur berulang Gly-X-Y X-Y bisa asam amino apa saja, tetapi

sekitar 100 posisi X dan Y masing-masing prolin dan hidroksiprolin

DNA RNA Protein

transcription

translation

Sintesis Kolagen

Post translational modification

Sintesis Kolagen

Sintesis Kolagen

SerabutKolagen

SerabutKolagen

Sintesis KolagenSintesis Kolagen

Kolagen yang baru disintesis mengalami modifikasi pascatranslasi ekstensif sebelum menjadi serabut kolagen yang matur

Kolagen → disintesa di ribosom, precursor → preprocollagen → pemutusan signal peptide → hydroksilasi dari residu prolyl residu dan beberapa residu lysyl → glykosilasi dari beberapa residu hydroksilysyl → pembentukan triple helix → sekresi ke ECM

Korelasi Klinis

Osteogenesis imperfecta

Kondrodisplasia

Scurvy

MINERALISASI TULANGMINERALISASI TULANG

Tulang mengandung materi organik dan anorganik.

protein Protein utama tulang : 90% Kolagen type I,

sebagian kecil kolagen type V dan protein non kolagen.

MINERALISASI TULANGMINERALISASI TULANG

Tulang mengandung materi organik dan anorganik.

hidroksiapatit, natrium, magnesium, karbonat dan flouride.

senyawa calcium (99%), kekuatan dan ketahanan pada tulang

Metabolisme tulangMetabolisme tulang

Tulang → struktur dinamis, terus menerus remodeling (osteoblast and osteoclast) adaptasi terhadap sinyal fisik dan hormon.

Osteoclast– Sel multinukleus berasal dari stem cel

hematopoetik pluripoten– Peran : penyerapan tulang

Metabolisme tulangMetabolisme tulang

Osteoblast– Sel mononukleus berasal dari prekursor

mesenkim pluripoten– Mensintesis sebagian besar protein tulang,

growth factor dan sitokin– Peran : pengendapan matriks tulang– Mengontrol mineralisasi : mengatur transport

kalsium dan fosfat.

Regulasi MetabolismeRegulasi Metabolisme

Stimulasi terhadap osteoblast → hormon paratiroid dan vitamin D

Inhibisi terhadap osteoblast → kortikosteroid

Stimulasi terhadap osteoclast → hormon paratiroid dan vitamin D

Inhibisi terhadap osteoclast → calcitonin dan estrogen

Terima Kasih

Elastin

• Responsible for extensibility & elastic recoil in tissues.

• Eg : lung,large Arterial blood vessels,some elastic ligaments ( large amount)

• Skin,ear cartilage ( smaller amounts)

• Williams syndrome• Deletions in the elastin gene.• Developmental disorder affecting tissue and

connective tissue,CNS• Supravalvular aortic stenosis.

• Scleroderma accumulation of elastin• Fragmentation /elastin pulmonary

emphysema, aging of the skin and cutis laxa.

• Major difference between collagen and elastin

Fibrillin

• Large glycoproten 350 kDa.• Structural component of microfibril.• Mutations in the gen for fibrillin:

– Marfan syndrome :• Inherited disease.• Autosomal dominant• Affect eyes (dislocation of lens)• Skeletal system

tall,arachnodactyly,hyperextensibility of the joints.

• Cardiovascular system• Mutations in the gene (chromosome 15)

• Fibronectin• Major comp of ECM• Also found in soluble form in plasma.• Involved in cell adhesion and migration.

• Laminin• Major prot comp of renal glomerulus & other basal

lamina.

• Proteoglycans & Glycosaminoglycans.• There are at least 7 GAGs:

• Ha,cs,ks I & II,heparin,heparan sulfat,dermatan sulfat.

• Mucopolysaccharidoses• Inborn error of metabolisme• Def of enzyme that degrade GAGs

• Mucolipidosis combine features of mucopolysaccharidase & spongiolipidosis

Proteoglycans and GAGs

• Hyaluronic acid• Play an important role in permiting cell migration during

morphogenesis and wound repair.

• Chondroitin sulfates• Maintain shape• Located at sites of calcification in endothelial

bone,cartilage

• Keratan sulfate I & dermatan sulfate• Present in cornea• Also in cartilage.

• Heparin• An important anticoagulant• Binds with factors IX & XI,but its most important

interaction with antithrombin III.

• Function of GAGs and proteoglycans.