Эластические волокна, состоящие из эластина, обладают способностью растягиваться несколько раз в длину, а при снятии нагрузки быстро восстанавливают исходную форму и размер.

Отдельная молекула эластина

растяжение

сокращение

Сшивка

Эластин находится в больших количествах в стенках кровеносных сосудах и в связках. Катаболизм эластина происходит при участии эластазы нейтрофилов. Особое значение это имеет в легких. Поскольку легочная ткань не регенерирует, разрушение эластина в альвеолярных стенках ведет к потере эластичных свойств и развитию энфиземы легких. В норме это не происходит, так как такие протеазы, как эластаза ингибируется белком α-антитрипсином (α-АТ). При дефиците α-АТ, который может быть следствием различных мутаций в гене этого белка, повышается риск развития энфиземы легких. Следует отметить, что в настоящее время этот белок получен методом генной инженерии и используется в профилактике и лечению внутривенным введением.

Протеогликаны образуют межуточное (основное) вещество соединительной ткани, в которое погружены или которым покрыты волокнистые элементы соединительной ткани. Протеогликаны играют роль и межтканевых прослоек и служат смазочным материалом в суставах. Протеогликаны выполняют функцию связывания экстрацеллюлярной воды, а также катионов. Например, они могут фиксировать ионы кальция в очагах оссификации.

Протеогликаны состоят из полисахаридов (примерно 95% молекулы) и белков (примерно 5% молекулы). Гликопротеины состоят из углеводного компонента и белка, но в гликопротеинах преобладает белковый компонент над углеводным.

Полисахаридные цепи протеогликанов называются гликозамингликанами или муко-полисахаридами. Поскольку эти вещества преимущественно обнаруживались в слизистых субстанциях, к названию полисахаридов был добавлен префикс “муко”. Позднее термин “муко-полисахариды” был заменен термином “гликозамингликаны”. Полисахариды, как известно, это полимеры, состоящие из моносахаридов, соединенных гликозидными связями.

Гликозамингликаны представляют собой линейные неразветвленные полимеры, построенные из повторяющихся дисахаридных единиц. Обязательным компонентом дисахаридной единицы является гексозамин, представленный либо глюкозамином, либо галактозамином. Второй главный мономер представлен гексуроновой кислотой или галактозой. Один из сахаров в дисахариде может иметь отрицательно заряженную карбоксильную или фосфатную группу. Тогда гликозамингликаны называются еще кислотными муко-полисахаридами.

Важнейшие гликозамингликаны – это гиалуроновая кислота, хондроитин-4-сульфат, хондроитин-6-сульфат, дерматансульфат, кератансульфат, гепарин, гепаринсульфат.

Гиалуроновая кислота состоит из повторяющихся дисахаридных единиц, состоящих из Д-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-Д-глюкозамином. Считают, что основная функция гиалуроновой кислоты в соединительной ткани – связывание воды. Важна также роль гиалуроновой кислоты в регуляции проницаемости тканей.

β-1,4-гликозидную связь между дисахаридными единицами гиалуроновой кислоты гидролизует β-гиалуронидаза (лизосомальный фермент). Гликозидные связи в дисахариде между гиалуроновой кислотой и N-ацетилглюкозамином гидролизует лизосомальный фермент β-глюкозидаза. При расщеплении гиалуроновой кислоты повышается проницаемость тканей.

Хондроитин-4-сульфат и хондроитин-6-сульфат состоят из повторяющихся дисахаридных единиц, представленных глюкуроновой кислотой и N-ацетилгалактозамин-4-сульфата или N-ацетилгалактозамин-6-сульфата (остаток H₂SO₄ cвязан с 4-ым или с 6-ым углеродным атомом производного галактозамина). Хондроитинсульфаты – основной полисахарид хряща.