Unions-celtypen en hun kenmerken

de mobiele kruispunten ze zijn de contactbruggen die bestaan ​​tussen de cytoplasmatische membranen tussen aangrenzende cellen of tussen een cel en de matrix. De gewrichten zijn afhankelijk van het type weefsel dat is bestudeerd en benadrukken de verbindingen tussen epitheel-, spier- en zenuwcellen.

In de cellen zijn er moleculen die verband houden met de adhesie tussen hen. Er zijn echter aanvullende elementen nodig die de stabiliteit van de binding van weefsels verhogen. Dit wordt bereikt met cellulaire kruispunten.

De gewrichten worden geclassificeerd in symmetrische gewrichten (smalle gewrichten, desmosomen in de gordel en spleetgewrichten) en asymmetrische gewrichten (hemidesmosomes).

Smalle kruisingen, riem desmosomen, punt desmosomen en hemidesmosomen zijn gewrichten die verankering mogelijk maken; terwijl de kruispunten in de spleet zich gedragen als bruggen van unie tussen de naburige cellen, waardoor de uitwisseling van opgeloste stoffen tussen de cytoplasma's mogelijk wordt.

De beweging van opgeloste stoffen, water en ionen vindt plaats door en tussen individuele cellulaire componenten. Aldus is er de transcellulaire route die wordt geregeld door een reeks leidingen en transporteurs. In tegenstelling tot de paracellulaire route, die wordt gereguleerd door contacten tussen cellen - dat wil zeggen celovergangen.

In planten vinden we cellulaire knooppunten die lijken op spleetovergangen, plasmodesms genoemd. Hoewel ze verschillen qua structuur, is de functie hetzelfde.

Vanuit medisch oogpunt resulteren bepaalde tekortkomingen in celkruisingen in verworven of erfelijke ziekten veroorzaakt door schade aan de epitheelbarrière.

index

• 1 Kenmerken
• 2 soorten
  • 2.1 - Smalle verbindingen
  • 2.2 - Gleuf- of spleetovergangen
  • 2.3 - Verankerende of aan elkaar hechtende verbindingen
  • 2.4 -hemidesmosomas
• 3 Cellulaire knooppunten in planten
• 4 Medisch perspectief
• 5 Referenties

features

Levende organismen zijn samengesteld uit afzonderlijke en gevarieerde structuren die cellen worden genoemd. Deze worden begrensd door een plasmamembraan dat hen gescheiden houdt van de extracellulaire omgeving.

Hoewel ze de componenten van levende wezens zijn, lijken ze niet op stenen, omdat ze niet van elkaar zijn geïsoleerd.

De cellen zijn elementen die met elkaar gecommuniceerd worden, en met de extracellulaire omgeving. Daarom moet er een manier zijn voor cellen om weefsels te vormen en te communiceren, terwijl het membraan intact blijft.

Dit probleem is opgelost dankzij de aanwezigheid van celverbindingen in de epithelia. Deze knooppunten worden gevormd tussen twee aangrenzende cellen en worden geclassificeerd volgens de functie van elk in symmetrische en asymmetrische verbindingen.

Asymmetrische verbindingen behoren tot hemidesmosomen, en bij symmetrische verbindingen nauwe verbindingen, een desmosoma op een riem, desmosomen en spleetverbindingen. Vervolgens zullen we elk van de vakbonden in detail beschrijven.

type

-Smalle kruispunten

Smalle verbindingen, ook in de literatuur bekend als occlusieve knooppunten, zijn sectoren in de celmembranen van aangrenzende cellen die nauw met elkaar verbonden zijn - zoals de naam "smalle overgang" aangeeft.

Onder gemiddelde omstandigheden worden de cellen gescheiden door een afstand van 10 tot 20 nm. In het geval van smalle knooppunten wordt deze afstand echter aanzienlijk verkleind en worden de membranen van beide cellen aangeraakt of zelfs samengevoegd.

Een typische smalle overgang bevindt zich tussen de zijwanden van naburige cellen op een minimale afstand van hun apicale oppervlakken.

In het epitheliale weefsel vestigen alle cellen vakbonden van dit type om verenigd te blijven. In deze interactie bevinden de cellen zich in een patroon dat doet denken aan een ring. Deze vakbonden bestrijken de hele omtrek.

Eiwitten die betrokken zijn bij tight junctions

Ocludina en Claudina

De gebieden met nauw contact omringen het gehele oppervlak van de cel. Deze gebieden vormen anastomoserende contactstrippen van de transmembraaneiwitten die bekend staan ​​als occludin en claudine. De term anastomose verwijst naar de vereniging van bepaalde anatomische elementen.

Deze twee eiwitten behoren tot de groep van tetraespaninen. Ze worden gekenmerkt door vier transmembraandomeinen, twee externe lussen en twee relatief korte cytoplasmatische staarten.

Er is waargenomen dat occludin interageert met vier andere eiwitmoleculen, die occludin van de zonula worden genoemd en afgekort als ZO. Deze laatste groep omvat eiwitten ZO 1, ZO 2, ZO 3 en afuna.

Claudin, aan de andere kant, is een familie van 16 eiwitten die een reeks lineaire fibrillen vormen in de smalle knooppunten, waardoor deze unie de rol van een 'barrière' in de paracellulaire route kan opnemen..

Nectinas en JAM

De nectines en de adhesiemoleculen van de vakbonden (afgekort door hun acroniem in het Engels JAM), verschijnen ook in de smalle kruispunten. Deze twee moleculen worden gevonden als homodimeren in de intracellulaire ruimte.

De nectinen zijn verbonden met de actinefilamenten door middel van het afadine-eiwit. Dit laatste lijkt van levensbelang te zijn, omdat bij de deleties van het gen dat codeert voor het afadine bij knaagdieren, dit leidt tot de dood van het embryo..

Functies van smalle kruispunten

Deze typen cel-naar-cel knooppunten vervullen twee essentiële functies. De eerste is om de polariteit van de cellen in het epitheel te bepalen, het apicale domein van het basolaterale te scheiden en een overmatige diffusie van lipiden, eiwitten en andere biomoleculen te voorkomen..

Zoals we in de definitie vermeldden, zijn de cellen van het epitheel gegroepeerd in een ring. Deze structuur scheidt het apicale oppervlak van de cel van de laterale en basale cellen, waardoor de differentiatie tussen de domeinen wordt vastgesteld.

Deze scheiding wordt beschouwd als een van de belangrijkste concepten in de studie van de fysiologie van epithelia.

Ten tweede voorkomen de nauwe overgangen de vrije doorgang van stoffen door de laag epitheliale cellen, wat zich vertaalt in een barrière tegen de paracellulaire route..

-Spleet- of spleetovergangen

Spleet- of spleetovergangen worden gevonden in gebieden zonder beperkend cytoplasmatisch membraan tussen naburige cellen. In een split-junction zijn de cytoplasma's van de cellen verbonden en wordt een fysieke verbinding gecreëerd waar de passage van kleine moleculen kan plaatsvinden.

Deze klasse van gewrichten wordt aangetroffen in vrijwel alle epithelia en in andere soorten weefsels, waar ze behoorlijk gevarieerde doelen dienen..

In verschillende weefsels kunnen de spleetovergangen bijvoorbeeld openen of sluiten als reactie op extracellulaire signalen, zoals het geval is met de neurotransmitter dopamine. De aanwezigheid van dit molecuul vermindert de communicatie tussen klasse neuronen in het netvlies, als reactie op de verhoogde lichtintensiteit.

Eiwitten die betrokken zijn bij splitsingsvoegen

Spleetovergangen worden gevormd door eiwitten die connexines worden genoemd. Zo wordt een "conexón" verkregen door de vereniging van zes connexin monomenos. Deze structuur is een holle cilinder die door het cytoplasmatische membraan gaat.

De connexonen zijn zo gerangschikt dat een kanaal wordt gecreëerd tussen de cytoplasma's van de aangrenzende cellen. Bovendien hebben connexons de neiging om te aggregeren en een soort platen te vormen.

Functies van spleetverbindingen

Dankzij de vorming van deze bindingen kan de beweging van bepaalde moleculen tussen de naburige cellen plaatsvinden. De grootte van het te transporteren molecuul is bepalend, de optimale diameter is 1,2, zoals calciumionen en cyclisch adenosinemonofosfaat.

In het bijzonder zijn het de anorganische ionen en de in water oplosbare moleculen die van een cellulair cytoplasma naar het aangrenzende cytoplasma kunnen worden overgebracht.

Calciumconcentraties spelen een cruciale rol in dit kanaal. Wanneer de calciumconcentratie toeneemt, hebben de axiale kanalen de neiging om te sluiten.

Op deze manier nemen spleetverbindingen actief deel aan het proces van elektrische en chemische koppeling tussen cellen, zoals gebeurt in de hartspiercellen, die verantwoordelijk zijn voor het overbrengen van elektrische impulsen..

-Verankerende of aanhankelijke verbindingen

Onder de smalle voegen vinden we de verankeringsverbindingen. Over het algemeen bevinden deze zich in de buurt van het apicale oppervlak van het epitheel. In deze groep kunnen we drie hoofdgroepen onderscheiden, de zonula-adherens of desmosoma in de gordel, de macula-adherens of desmosome-punt en de desmosome.

In dit soort overgangen worden aangrenzende celmembranen die zijn verbonden door zonules en adherens macules gescheiden door een cellulaire afstand die relatief breed is - als we ze vergelijken met de minimale ruimte die bestaat in het geval van smalle knooppunten..

De intercellulaire ruimte wordt ingenomen door eiwitten die behoren tot de familie van cadherines, desmogleïnen en desmocolines gekoppeld aan cytoplasmatische platen die andere eiwitten hebben genaamd desmoplaquina, placoglobina en placofilina.

Classificatie van verankeringsverbindingen

Zonula hecht zich eraan

Zoals in het geval van smalle voegen, zien we in de verankeringsverbindingen ook het patroon van de vorm in de vorm van een ring of een riem. De zonula-adhereen wordt geassocieerd met actin microfilm, door de interactie van twee eiwitten: cadherinen en catenines.

Macula hecht zich eraan

In sommige gevallen is deze structuur eenvoudigweg bekend als desmosoma, het is een punctate junctie die wordt geassocieerd met intermediaire filamenten die zijn gevormd van keratine. In deze context worden genoemde keratinestructuren "tonofilimanetos" genoemd. De filamenten strekken zich uit van het ene punt naar het andere in de epitheelcellen.

Point desmosomas

Deze zorgen voor sterkte en stijfheid voor de epitheelcellen. Aldus wordt aangenomen dat de hoofdfunctie ervan verband houdt met de versterking en stabilisatie van aangrenzende cellen.

Desmosomen kunnen worden vergeleken met een soort klinknagels of lassen, omdat ze lijken op afzonderlijke kleine puntjes en niet op doorlopende banden.

We vinden dit soort gewrichten tussengevoegd schijven die hartspiercellen in de hartspier en in de hersenvliezen langs de buitenkant van de hersenen en het ruggenmerg te binden.

-hemidesmosome

Hemidesmosomes vallen in de categorie asymmetrische kruispunten. Deze structuren hebben de functie van het verankeren van het basale domein van de epitheliale cel met de onderliggende basale lamina.

De term hemidesmosome wordt gebruikt omdat deze structuur letterlijk "medium" desmosoma lijkt. Vanuit het oogpunt van hun biochemische samenstelling zijn beide vakbonden echter totaal verschillend.

Het is belangrijk om te verduidelijken dat de desmosomen verantwoordelijk zijn voor het hechten van een naburige cel aan een andere, terwijl de functie van het hemidesmosoom is om zich bij de cel te voegen met de basale lamina.

Unlike adherens macula of desmosome, hemidesmosomen een andere structuur, bestaande uit: een cytoplasmatisch blad geassocieerd met intermediaire filamenten en plaat buitenmembranen, dat verantwoordelijk is voor het bevestigen van de hemidesmosome de basale lamina, door een verankering filament.

Eén functie is hemidesmosomen verhoging van de algehele stabiliteit van epitheliale weefsels, dankzij de aanwezigheid van cytoskelet intermediaire filamenten verbonden componenten van de basale lamina.

Celverbindingen in planten

Het plantenrijk mist de meeste van de hierboven beschreven celovergangen, met uitzondering van een functionele tegenhanger die lijkt op spleetovergangen.

In planten zijn de cytoplasma's van aangrenzende cellen verbonden door paden of kanalen genaamd plasmodesms.

Deze structuur creëert een continuüm van de ene plantencel naar de andere. Hoewel het structureel verschilt van de spleetovergangen, hebben ze een zeer vergelijkbare rol, waardoor kleine ionen en moleculen kunnen worden doorgelaten.

Medisch perspectief

Vanuit het oogpunt van de geneeskunde zijn vakbonden een relevant probleem. Er is gevonden dat mutaties in de genen die coderen voor de eiwitten die bij de knooppunten zijn betrokken, worden omgezet in klinische pathologieën.

Bijvoorbeeld, als er een mutatie in het gen dat codeert voor een specifiek type claudin (één van de eiwitten die interactie bonden smalle bemiddelen soort) veroorzaakt een zeldzame ziekte bij humane.

Dit is het syndroom van magnesiumverlies door de nieren en de symptomen omvatten een lage hoeveelheid magnesium en epileptische aanvallen.

Bovendien is gevonden dat een mutatie in het gen dat codeert voor eiwit nectine 1 verantwoordelijk is voor gespleten gehemeltesyndroom of gespleten lip. Deze aandoening wordt beschouwd als een van de meest voorkomende misvormingen bij pasgeborenen.

Mutaties in het nectine 1-gen zijn ook in verband gebracht met een andere aandoening die ectodermale dysplasie wordt genoemd en die de huid, het haar, de nagels en de tanden van mensen beïnvloedt.

Pemphigus foliaceus is huidblaren pathologie vastgesteld door auto-antilichamen tegen desmogleïne 1, sleutelelement dat verantwoordelijk is voor het handhaven van de samenhang van de epidermis.

referenties

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K. Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2015). Essentiële celbiologie. Garland Science.
2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2000). De cel: moleculaire benadering. Sinauer Associates.
3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Uitnodiging voor biologie. Macmillan.
4. Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, M., And Anderson, M. (2004). Dierfysiologie. Sinauer Associates.
5. Karp, G. (2009). Cel- en moleculaire biologie: concepten en experimenten. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2016). Histologie en celbiologie: een inleiding tot de pathologie. Elsevier Brazilië.
7. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Moleculaire celbiologie. Macmillan.
8. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). biochemie. Ed. Panamericana Medical.