Tipi celic sindikatov in njihove značilnosti



The spoji celic so kontaktni mostovi, ki obstajajo med citoplazmatskimi membranami med sosednjimi celicami ali med celico in matriko. Sklepi so odvisni od vrste preučevanega tkiva in poudarjajo povezave med epitelnimi, mišičnimi in živčnimi celicami.

V celicah so molekule, povezane z adhezijo med njimi. Vendar pa so potrebni dodatni elementi, ki povečajo stabilnost vezave tkiv. To se doseže s celičnimi stičišči.

Stiki so razvrščeni v simetrične sklepe (ozki sklepi, desmosomi v pasu in razrezani sklepi) in asimetrični sklepi (hemidesmosomes).

Ozki spoji, desmosomi pasov, točkovni desmosomi in hemidesmosomi so sklepi, ki omogočajo sidranje; ker se križišča v zarezah obnašajo kot mostovi združevanja med sosednjimi celicami, kar omogoča izmenjavo raztopin med citoplazmami.

Gibanje raztopin, vode in ionov poteka skozi in med posameznimi celičnimi komponentami. Tako obstaja transcelularna pot, ki jo nadzira vrsta kanalov in transporterjev. V nasprotju s paracelularno potjo, ki jo uravnavajo stiki med celicami - to je celična stičišča.

V rastlinah najdemo celična stičišča, ki spominjajo na razpoke, ki jih imenujemo plazmodemi. Čeprav se razlikujejo po svoji strukturi, je funkcija enaka.

Z zdravstvenega vidika nekatere pomanjkljivosti v celičnih križiščih povzročijo pridobljene ali dedne bolezni, ki jih povzroča poškodba epitelijske pregrade..

Indeks

  • 1 Značilnosti
  • 2 Vrste
    • 2.1 - Ozke povezave
    • 2.2 - Zrna ali reže
    • 2.3 - Sidranje ali vezne povezave
    • 2.4 -Hemidesmosomas
  • 3 Celične povezave v rastlinah
  • 4 Medicinska perspektiva
  • 5 Reference

Funkcije

Živi organizmi so sestavljeni iz diskretnih in raznolikih struktur, imenovanih celice. Te so omejene s plazemsko membrano, ki jih ohranja ločeno od zunajceličnega okolja.

Kljub temu, da so sestavni deli živih bitij, ne spominjajo na opeke, saj niso izolirane druga od druge.

Celice so elementi, ki se komunicirajo med seboj in z zunajceličnim okoljem. Zato mora obstajati način, da celice tvorijo tkiva in komunicirajo, medtem ko membrana ostaja nedotaknjena.

Ta problem je rešen zaradi prisotnosti celičnih stikov, ki obstajajo v epitelu. Ta stičišča se tvorijo med dvema sosednjima celicama, ki sta razvrščena glede na funkcijo vsakega v simetričnih in asimetričnih sklepih..

Asimetrične povezave pripadajo hemidesmosomom, pri simetričnih povezavah pa tesne povezave, desmosom na pasu, desmosomi in razrezane povezave. V nadaljevanju bomo podrobno opisali vsak sindikat.

Vrste

-Ozki spoji

Ozka križišča, ki so v literaturi znana tudi kot okluzivna stičišča, so sektorji v celičnih membranah sosednjih celic, ki so tesno povezane - kot to kaže ime "ozko povezovanje".

Pod povprečnimi pogoji so celice ločene z razdaljo od 10 do 20 nm. Vendar pa se v primeru ozkih križišč ta razdalja znatno zmanjša in membrane obeh celic se dotaknejo ali celo združijo.

Tipično ozko stičišče se nahaja med stranskimi stenami sosednjih celic na minimalni razdalji od njihovih apikalnih površin.

V epitelnem tkivu vse celice tvorijo sindikate tega tipa, da ostanejo združene. V tej interakciji se celice nahajajo v obliki vzorca, ki spominja na obroč. Ti sindikati pokrivajo celotno območje.

Beljakovine, vključene v tesne stike

Ocludina in Claudina

Območja tesnega stika obdajajo celotno površino celice. Te regije tvorijo anastomozirne kontaktne trakove transmembranskih proteinov, znanih kot okludin in claudin. Izraz anastomoza se nanaša na zvezo nekaterih anatomskih elementov.

Ti dve beljakovini pripadata skupini tetrapaninov. Za njih je značilno, da imajo štiri transmembranske domene, dve zunanji zanki in dva relativno kratka citoplazmatska repa.

Ugotovljeno je bilo, da okludin medsebojno deluje s štirimi drugimi beljakovinskimi molekulami, imenovanimi okludin zonule in skrajšano kot ZO. Zadnja skupina vključuje beljakovine ZO 1, ZO 2, ZO 3 in afuna.

Claudin pa je družina 16 beljakovin, ki tvorijo vrsto linearnih fibril v ozkih stičiščih, kar omogoča, da ta unija prevzame vlogo "pregrade" v paracelularni poti..

Nectinas in JAM

Nektini in adhezijske molekule sindikatov (skrajšano z akronimom v angleškem jeziku JAM) se pojavljajo tudi na ozkih križiščih. Ti dve molekuli najdemo kot homodimeri v znotrajceličnem prostoru.

Nektini so povezani z aktin filamenti s pomočjo afadinske beljakovine. Zdi se, da je slednje bistvenega pomena, saj pri izbrisih gena, ki kodira afadin pri glodalcih, vodijo do smrti zarodka.

Funkcije ozkih križišč

Te vrste stikov od celice do celice opravljajo dve bistveni funkciji. Prva je določitev polarnosti celic v epitelu, ločevanje apikalne domene od bazolateralnega in preprečevanje nepotrebne difuzije lipidov, proteinov in drugih biomolekul..

Kot smo omenili v definiciji, so celice epitelija združene v obroč. Ta struktura ločuje apikalno površino celice od stranskih in bazalnih, kar vzpostavlja razlikovanje med domenami.

Ta ločitev velja za enega najpomembnejših konceptov pri proučevanju fiziologije epitelija.

Drugič, tesni stiki preprečujejo prosti prehod snovi skozi plast epitelijskih celic, kar pomeni ovire za paracelularno pot..

-Stiki z razpokami ali režami

Razcepke ali vrzeli se nahajajo v območjih brez omejitve citoplazmatske membrane med sosednjimi celicami. V razcepljenem spoju so citoplazme celic povezane in nastane fizična povezava, kjer lahko pride do prehoda majhnih molekul..

Ta razred sklepov najdemo v skoraj vseh epitelih in v drugih vrstah tkiv, kjer služijo zelo različnim namenom..

Na primer, v več tkivih se lahko razrežejo križišča odprejo ali zaprejo kot odziv na zunajcelične signale, kot je to v primeru nevrotransmiterja dopamina. Prisotnost te molekule zmanjšuje komunikacijo med razrednimi nevroni v mrežnici kot odziv na povečano intenzivnost svetlobe.

Beljakovine, ki so vključene v cepilne sklepe

Razrezane križišča tvorijo proteini, imenovani koneksini. Tako je "conexón" pridobljen z združitvijo šestih monoksidov. Ta struktura je votli valj, ki prehaja skozi citoplazmatsko membrano.

Spojnice so razporejene tako, da je med citoplazmami sosednjih celic ustvarjen kanal. Poleg tega se koneksoni zbirajo in tvorijo nekakšno ploščo.

Funkcije razrezanih spojev

Zaradi tvorbe teh vezi se lahko pojavijo gibanja določenih molekul med sosednjimi celicami. Velikost molekule, ki jo je treba transportirati, je odločilna, optimalni premer je 1,2, kot so kalcijevi ioni in ciklični adenozin monofosfat..

Natančneje, anorganske ione in vodotopne molekule se lahko prenesejo iz celične citoplazme v sosednjo citoplazmo..

Koncentracije kalcija imajo ključno vlogo v tem kanalu. Ko se koncentracija kalcija poveča, se aksialni kanali težko zaprejo.

Na ta način razrezani spoji aktivno sodelujejo v procesu električnega in kemičnega spajanja med celicami, kar se dogaja v celicah srčne mišice, ki so odgovorne za prenos električnih impulzov..

-Sidranje ali povezovalne povezave

Pod ozkimi sklepi najdemo sidrne spoje. V splošnem se nahajajo v bližini apikalne površine epitela. V tej skupini lahko ločimo tri glavne skupine: zonula adherens ali desmosoma v pasu, makula adherens ali desmosome točke in desmosome \ t.

Pri tej vrsti stikov so sosednje celične membrane, ki jih združujejo zonule in adherenske makule, ločene s celično razdaljo, ki je sorazmerno široka - če jih primerjamo z minimalnim prostorom, ki obstaja v primeru ozkih križišč..

Medcelični prostor zasedajo beljakovine, ki spadajo v družino kadherinov, desmogleinov in desmocolinas povezanih s citoplazmatskimi ploščami, ki imajo druge beljakovine, imenovane desmoplaquina, placoglobina in placofilina..

Razvrstitev spojev za sidranje

Zonula adherens

Tako kot pri ozkih zglobih tudi v sidrnih spojih opazujemo vzorec razporeditve v obliki obroča ali pasu. Zonula adherens je povezana z aktinskim mikrofilmom, preko interakcije dveh beljakovin: kadherinov in kateninov.

Macula adherens

V nekaterih primerih je ta struktura znana kot desmosoma, to je točkovno stičišče, ki je povezano z vmesnimi filamenti iz keratina. V tem smislu se imenovane strukture keratina imenujejo "tonofilimanetos". Filamenti segajo od ene točke do druge v epitelnih celicah.

Točka desmosomas

Te zagotavljajo moč in togost epitelijskih celic. Zato se domneva, da je njegova glavna funkcija povezana s krepitvijo in stabilizacijo sosednjih celic.

Desmosome lahko primerjamo z vrsto zakovic ali zvarov, saj so podobne ločenim drobnim madežem in ne kontinuirnim trakom.

Ta vrsta sklepov najdemo v vgrajenih ploščah, ki povezujejo kardiocite v srčni mišici in v meningih, ki prekrivajo zunanjo površino možganov in hrbtenjače..

-Hemidesmosomi

Hemidesmosomi spadajo v kategorijo asimetričnih križišč. Te strukture imajo funkcijo sidranja bazalne domene epitelijske celice z osnovno laminatno bazalno plastjo.

Izraz hemidesmosom je uporabljen, ker se ta struktura dobesedno zdi "srednji" desmosom. Toda z vidika njihove biokemične sestave sta obe sindikati popolnoma različni.

Pomembno je pojasniti, da so desmosomi odgovorni za lepljenje sosednje celice z drugo, medtem ko je funkcija hemidesmosoma, da se pridruži celici z bazalno plastjo.

Za razliko od makule adherens ali desmosoma, hemidesmosomes imajo drugačno strukturo, ki sestoji iz: citoplazemske lamine povezane z vmesnimi filamenti in plošča zunanjih membran, ki je odgovoren za združevanje hemidesmosome na bazalno lamina, s pomočjo a \ t sidrna žarilna nitka.

Ena od funkcij hemidesmosomes je povečanje splošne stabilnosti epitelijskih tkiv, zahvaljujoč prisotnosti vmesnih filamentov citoskeleta, ki so pritrjeni na sestavine bazalne plasti..

Celične povezave v rastlinah

V rastlinskem kraljestvu manjka večina zgoraj opisanih celičnih stikov, z izjemo funkcionalnega nasprotnika, ki spominja na razcepke..

Pri rastlinah so citoplazme sosednjih celic povezane s poti ali kanali, ki se imenujejo plazmodesmi.

Ta struktura ustvari kontinuum od ene rastlinske celice do druge. Čeprav se strukturno razlikuje od križišč, imajo zelo podobne vloge, kar omogoča prehod majhnih ionov in molekul..

Medicinska perspektiva

Z vidika medicine so pomemben problem celični sindikati. Ugotovljeno je bilo, da mutacije v genih, ki kodirajo za proteine, vključene v stičišča, prevedejo v klinične patologije.

Na primer, če obstaja določena mutacija v genu, ki kodira za določeno vrsto klavidina (enega od proteinov, ki posreduje medsebojno delovanje v stičiščih ozkega tipa), povzroča redko bolezen pri ljudeh..

To je sindrom izgube magnezija v ledvicah, simptomi vključujejo majhno količino magnezija in napade.

Poleg tega je bilo ugotovljeno, da je mutacija v genu, ki kodira beljakovinski nektin 1, odgovorna za sindrom razcepljenega neba ali razcepljene ustnice. To stanje velja za eno najpogostejših malformacij pri novorojenčkih.

Mutacije gena nektina 1 so bile povezane tudi z drugim stanjem, imenovanim ektodermalna displazija, ki prizadene kožo, lase, nohte in zobe ljudi..

Foliarna pemfigus je bulozna patologija kože, ki jo določajo avtoprotitelesa proti desmogleinu 1, ključni element, ki je odgovoren za vzdrževanje kohezivnosti epidermisa.

Reference

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2015). Bistvena celična biologija. Garland Science.
  2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2000). Celica: Molekularni pristop. Sinauer Associates.
  3. Curtis, H., in Barnes, N.S. (1994). Vabilo na biologijo. Macmillan.
  4. Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Fiziologija živali. Sinauer Associates.
  5. Karp, G. (2009). Celična in molekularna biologija: koncepti in eksperimenti. John Wiley & Sons.
  6. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2016). Histologija in celična biologija: uvod v patologijo. Elsevier Brazilija.
  7. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Molekularna celična biologija. Macmillan.
  8. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). Biokemija. Ed Panamericana Medical.