Elastische vezels (of gele vezels) zijn een essentieel onderdeel van de extracellulaire matrix en bestaan uit bundels eiwitten (elastine) die worden geproduceerd door een aantal verschillende celtypen, waaronder fibroblasten, endotheelcellen, gladde spiercellen en epitheelcellen van de luchtwegen. Deze vezels zijn in staat om vele malen hun lengte uit te rekken, en weer terug te keren naar hun oorspronkelijke lengte wanneer ze ontspannen zonder energieverlies. Elastische vezels omvatten elastine, elaunine en oxytalan.
Anatomische terminologie
Elastisch weefsel wordt geclassificeerd als “eigen bindweefsel”.
Elastische vezels worden gevormd via elastogenese, een uiterst complex proces waarbij diverse belangrijke eiwitten betrokken zijn, waaronder fibuline-4, fibuline-5, latente transformerende groeifactor β bindend eiwit 4, en microfibril geassocieerd eiwit 4. Tijdens dit proces wordt tropoelastine, de oplosbare monomere voorloper van elastische vezels, geproduceerd door elastogene cellen en naar het celoppervlak gechaperonneerd. Na uitscheiding uit de cel associeert tropoelastine zichzelf tot deeltjes van ~200 nm door coacervatie, een entropisch gestuurd proces waarbij interacties tussen tropoelastine’s hydrofobe domeinen optreden, die worden gemedieerd door glycosaminoglycanen, heparan, en andere moleculen. Deze deeltjes smelten vervolgens samen tot bolletjes van 1-2 micron, die blijven groeien terwijl ze van het celoppervlak naar beneden bewegen, alvorens te worden afgezet op fibrilline microfibrillaire scaffolds.
Na afzetting op microfibrillen wordt tropoelastine via uitgebreide verknoping door leden van de lysyloxidase en lysyloxidase-achtige familie van koperafhankelijke amineoxidases geinsolubiliseerd tot amorf elastine, een zeer veerkrachtig, onoplosbaar polymeer dat metabolisch stabiel is gedurende een mensenleven. Deze twee families van enzymen reageren met de vele lysineresiduen die aanwezig zijn in tropoelastine om reactieve aldehyden en allysine te vormen via oxidatieve deaminatie.
Deze reactieve aldehyden en allysines kunnen reageren met andere lysine- en allysineresiduen om desmosine, isodesmosine en een aantal andere polyfunctionele crosslinks te vormen die omliggende moleculen van tropoelastine samenvoegen tot een extensief verknoopte elastinematrix. Dit proces creëert een uiteenlopende reeks intramoleculaire en intermoleculaire crosslinks. Deze unieke crosslinks zijn verantwoordelijk voor de duurzaamheid en persistentie van elastine. Het onderhoud van verknoopt elastine wordt uitgevoerd door een aantal eiwitten, waaronder lysyloxidase-like 1-eiwit.
Uitgerijpte elastinevezels bestaan uit een amorfe elastinekern, omgeven door een glycosaminoglycaan, heparansulfaat en een aantal andere eiwitten, zoals microfibrillair-geassocieerde glycoproteïnen, fibrilline, fibulline en de elastine-receptor.
