Wat is Matrix Metalloproteinase 3?
Matrix metalloproteinase 3, ook bekend als stromelysine-1, is een enzym dat helpt de extracellulaire matrix af te breken. Dergelijke degradaties treden op tijdens normaal functioneren, zoals wanneer weefsels worden gereorganiseerd. Ze kunnen ook plaatsvinden als reactie op ziekte; bijvoorbeeld wanneer tumorcellen uitzaaien.
Net als andere matrix-metalloproteïnasen (MMP's) komt matrix-metalloproteïnase 3 uit het MMP-gencluster. Het wordt gecodeerd door het MMP3-gen. Wanneer dit gen tot expressie wordt gebracht, wordt het enzym feitelijk in een inactieve vorm uitgescheiden. Eenmaal buiten de cel verwijderen enzymen genaamd proteasen een deel van het enzym en activeren het.
Na activering heeft matrix metalloproteinase 3 twee hoofdfuncties. Het kan verschillende matrixverbindingen afbreken, waaronder verschillende soorten collageen, fibronectine, elastine en laminine. Dit enzym dient ook een activeringsfunctie voor andere MMP's. Activering van MMP-1, MMP-7 en MMP-9 wordt niet uitgevoerd door proteasen, maar door MMP-3 zelf.
De dubbele functie van matrix metalloproteinase 3 betekent dat het een essentieel onderdeel is van de herstructurering van bindweefsel. Onder normale omstandigheden is dit enzym belangrijk bij wondherstel. In tijden van ziekte kan het echter verantwoordelijk zijn voor de voortzetting van atherosclerose en tumorcelbeweging.
Er zijn aanwijzingen dat dit enzym ook betrokken is bij neurodegeneratieve hersenstoornissen. De afgifte van MMP-3 in de extracellulaire matrix activeert microglia, of "witte stof" hersencellen. Microglia kan geprogrammeerde celdood, bekend als apoptose, veroorzaken in neuronen. Apoptose is een facet van veel neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson, en wetenschappers geloven dat MMP-3-afgifte het belangrijkste signaal is dat dit proces begint.
Mutaties in het MMP3-gen kunnen leiden tot bepaalde ziektetoestanden. Sommige mutaties kunnen krachtigere promotorgenen creëren, waardoor de hoeveelheid matrix metalloproteinase 3 door cellen wordt verhoogd. Ziekten zoals acuut myocardinfarct zijn in verband gebracht met overactiviteit van MMP-3. Mutaties kunnen ook minder effectieve promotors creëren. Onderdrukking van het MMP3-gen is betrokken bij gespleten lip en gespleten gehemelte, evenals coronaire atherosclerose.
De respons op chemotherapie bij kanker kan ook worden voorspeld door MMP3-genmutaties. Patiënten met een vorm van carcinoom die twee kopieën droegen van de MMP3-genvariant die codeert voor een minder effectieve promotor, reageerden meestal goed op chemotherapie. Individuen met gemengde kopieën, of twee kopieën die coderen voor de effectievere promotor, zagen niet dezelfde hoeveelheid verbetering. Deze variabele resultaten kunnen te wijten zijn aan een effectievere promotor die omstandigheden creëert die het gemakkelijker maken voor tumorcellen om metastaseren.