Плотные контакты

Узкие стыки белковые сети. Они опоясывают эндотелиальную ткань кишечника, мочевого пузыря и мозга и, помимо стабилизирующих функций, также выполняют барьерные функции. Нарушения этих барьерных функций отрицательно сказываются на различных средах тела.

Что такое плотный стык?

Каждая клеточная мембрана содержит разные белки. Отдельные мембранные белки образуют более или менее плотную сеть. В этом контексте «плотное соединение», называемое «Zonula occludens» на латыни и «плотное соединение» на английском языке, является своего рода содержащим белок терминальным стержнем, который опоясывает эпителиальные клетки позвоночных, например, и тесно связан с соседними клеточными связками.

Плотные стыки герметизируют промежутки между ячейками. Они соответствуют барьеру для диффузии. Диффузия - это путь переноса вещества в организме живых существ, который поглощает отдельные молекулы в клетки. В виде диффузионного барьера плотные контакты контролируют поток молекул в эпителий. Они также предотвращают диффузию компонентов мембраны из апикальной области в боковую и наоборот. Благодаря последней функции они поддерживают полярность эпителиальных клеток.

Плотные соединения опоясывают почки, мочевой пузырь и кишечный эпителий. Кроме того, они являются функциональным компонентом так называемого гематоэнцефалического барьера и предотвращают диффузию веществ из крови в ткани мозга. Последние гребни из мембранных белков могут содержать различные белки. Наверное, не все они известны.

Анатомия и строение

Наиболее важными мембранными белками в плотных контактах являются клаудин и окклюдин. Клаудины были зарегистрированы у более чем 20 различных позвоночных. Все интегральные мембранные белки имеют сетчатое расположение и соединяют мембраны нескольких клеток в непосредственном контакте. Водянистые поры составляют анатомию.

Состав содержащихся мембранных белков отличается от эпителия к эпителию и зависит от функциональных требований плотных контактов. Например, клаудин 16 в почечном эпителии участвует в поглощении ионов Mg2 + почками в кровь. Плотные соединения образуют сети разной плотности в зависимости от задачи и эпителия. Мембранные белки свободно располагаются в кишечнике. Гематоэнцефалический барьер образует относительно плотный барьер.

Плотность сети коррелирует с проницаемостью. Белковая сеть состоит из узких нитей. В частности, внеклеточные области отдельных белков объединяются, образуя клеточную связь. Внутриклеточные области зависят от цитоскелета клеток. Плотные соединения окружают клеточную окружность эпителия, как пояс, и, таким образом, прижимаются к структуре эпителиальных клеток.

Функции и задачи

Плотные стыки - это прежде всего диффузионный барьер. Эта функция может полностью удерживать молекулы от внутриклеточного пространства или быть связана с избирательной проницаемостью (полупроницаемостью) для молекул определенного размера. Сеть плотных контактов, благодаря своей функции диффузионного барьера, является предпосылкой для трансцитоза. Параклеточная диффузия молекул или ионов через эпителиальное пространство предотвращается плотными контактами. В то же время концевые полоски препятствуют вытеканию биологических жидкостей.

Мембранные белки плотных контактов также защищают организм от вторжения микроорганизмов и, таким образом, также создают барьер для живых вторжений. Помимо барьерной функции, плотные стыки также выполняют так называемую функцию ограждения. Белковая сеть предотвращает перемещение отдельных компонентов мембраны и, таким образом, поддерживает клеточную полярность эпителия. Эпителий делится сетями на апикальную и базальную области. Апикальная клеточная мембрана эпителия имеет другую биохимию, чем базолатеральная клеточная мембрана. Плотные контакты помогают поддерживать эти биохимические различия в среде и, таким образом, обеспечивают направленный транспорт веществ.

К этим функциям добавляются механические функции. Например, плотные соединения также служат для стабилизации ансамблей эпителиальных клеток. Они соединяют между собой клетки цитоскелета и обеспечивают тканевую статику эпителия. Проницаемость между эпителиальными клетками подвержена временным изменениям. Таким образом, эпителий способен реагировать на повышенные потребности в межклеточном транспорте. С этой целью клаудины и окклюдины «плотных контактов» связываются с белками внутриклеточной мембраны, которые соединяются с актиновым цитоскелетом.

Здесь вы можете найти свое лекарство

болезни

Плотные соединения могут подвергаться структурным изменениям из-за мутаций и, таким образом, терять свои функции. Клаудин 16 белковой сети в эпителии почек не присутствует в требуемой форме после мутаций в гене, кодирующем белок. Такие мутации могут привести к потере Mg2 +.

Из-за потери барьерной функции слишком мало ионов Mg2 + всасывается из почек в кровь и слишком много выводится с мочой. Заболевания также могут поражать «окклюзионную зону». Особенно это касается мозга. Гематоэнцефалический барьер - это естественный диффузионный барьер между кровью и мозгом, который поддерживает среду мозга. Нарушения гематоэнцефалического барьера возникают, например, при рассеянном склерозе. Однако такие заболевания, как сахарный диабет, также могут нарушать гематоэнцефалический барьер. Защитный эффект барьера также теряется при различных черепно-мозговых травмах и дегенеративных заболеваниях.

При рассеянном склерозе повторяющиеся воспаления головного мозга пагубно влияют на плотные соединения. Клетки собственной иммунной защиты организма преодолевают гематоэнцефалический барьер как часть аутоиммунного заболевания.При ишемическом инсульте даже разрушаются компоненты плотных контактов внутри гематоэнцефалического барьера. Этот тип инсульта сопровождается пустотой в мозгу, которая затем заполняется кровью. Эндотелий гематоэнцефалического барьера изменяется в две фазы.

Поскольку патологический процесс высвобождает оксиданты, протеолитические ферменты и цитокины, проницаемость гематоэнцефалического барьера изменяется. В головном мозге развивается отек. Затем активированные лейкоциты высвобождают так называемые матриксные металлопротеиназы, которые разрушают базальную пластинку и белковые комплексы в плотных контактах.