Союзи типів клітин і їх характеристики

The сполуки клітин вони являють собою контактні мости, які існують між цитоплазматичними мембранами між сусідніми клітинами або між клітиною і матрицею. Суглоби залежать від типу досліджуваної тканини, виділяючи зв'язки між епітеліальними, м'язовими і нервовими клітинами.

У клітинах є молекули, пов'язані з адгезією між ними. Однак необхідні додаткові елементи, які підвищують стабільність зв'язування тканин. Це досягається за допомогою клітинних переходів.

Суглоби поділяються на симетричні суглоби (вузькі суглоби, десмосоми в поясі і щілинні суглоби) і асиметричні суглоби (гемідесмосоми)..

Вузькі переходи, десмосоми поясів, точкові десмосоми та гемідесмосоми - це суглоби, які дозволяють закріпити; тоді як переходи в щілині ведуть себе як мости сполучення між сусідніми клітинами, що дозволяє обмінювати розчинені речовини між цитоплазмами.

Рух розчинених речовин, води і іонів відбувається через і між окремими клітинними компонентами. Таким чином, існує трансцеллуральний шлях, який контролюється серією трубопроводів і конвеєрів. На відміну від парацелюлярного шляху, який регулюється контактами між клітинами - тобто клітинними переходами.

У рослин ми знаходимо клітинні переходи, які нагадують щілинні переходи, які називаються плазмодезмами. Хоча вони відрізняються за своєю структурою, функція однакова.

З медичної точки зору, певні недоліки в клітинних переходах призводять до набутих або спадкових захворювань, викликаних пошкодженням епітеліального бар'єру.

Індекс

• 1 Характеристики
• 2 типи
  • 2.1 - Вузькі з'єднання
  • 2.2 - щілини або щілини
  • 2.3 - Кріплення або прилипання
  • 2.4 -Гемидесмосома
• 3 Клітинні з'єднання в рослинах
• 4 Медична перспектива
• 5 Посилання

Особливості

Живі організми складаються з дискретних і різноманітних структур, що називаються клітинами. Вони відокремлюються плазматичною мембраною, яка утримує їх у відділенні від позаклітинного середовища.

Однак, хоча вони є складовими живих істот, вони не нагадують цеглини, оскільки вони не ізольовані один від одного.

Клітини є елементами, які повідомляються один з одним і з позаклітинним середовищем. Отже, повинна існувати спосіб для клітин формувати тканини і спілкуватися, в той час як мембрана залишається інтактною.

Ця проблема вирішується завдяки наявності клітинних переходів, які існують в епітелії. Ці переходи, що утворюються між двома сусідніми клітинами, класифікуються відповідно до функції кожного в симетричних і асиметричних суглобах.

Асиметричні сполуки відносяться до гемидесмосомам, а при симетричних з'єднаннях тісні зв'язки, десмосома на поясі, десмосоми і щілинні з'єднання. Далі ми детально опишемо кожен із спілок.

Типи

-Вузькі переходи

Вузькі переходи, також відомі в літературі як оклюзійні переходи, є секторами в клітинних мембранах сусідніх клітин, які тісно пов'язані між собою - як вказує назва "вузьке з'єднання".

За середніх умов клітини розділяються на відстані від 10 до 20 нм. Однак, у випадку вузьких переходів, ця відстань значно зменшується і мембрани обох клітин зачіпаються або навіть зливаються.

Типовий вузький перехід розташований між бічними стінками сусідніх клітин на мінімальному відстані від апікальних поверхонь.

У епітеліальній тканині всі клітини утворюють об'єднання цього типу, щоб залишитися єдиними. У цій взаємодії клітини розташовані, утворюючи зразок, що нагадує кільце. Ці об'єднання охоплюють весь периметр.

Білки беруть участь у щільних перехрестях

Оклюдина і Клаудіна

Області тісного контакту оточують всю поверхню клітини. Ці області утворюють анастомозирующие контактні смуги трансмембранних білків, відомих як окклюдин і клаудин. Термін анастомоз відноситься до об'єднання певних анатомічних елементів.

Ці два білки належать до групи тетраеспанінів. Вони характеризуються наявністю чотирьох трансмембранних доменів, двох зовнішніх петель і двох відносно коротких цитоплазматичних хвостів.

Було відмічено, що окклюдин взаємодіє з чотирма іншими молекулами білка, які називаються окклюдином зонули і скорочуються як ZO. До цієї останньої групи відносяться білки ZO 1, ZO 2, ZO 3 і afuna.

Claudin, з іншого боку, являє собою сім'ю з 16 білків, які утворюють ряд лінійних фібрил у вузьких переходах, що дозволяє цьому об'єднанню брати на себе роль "бар'єру" в парацелюлярному шляху..

Nectinas і JAM

Нектини і молекули адгезії профспілок (скорочено англійською мовою JAM) також з'являються у вузьких перехрестях. Ці дві молекули виявляються як гомодимери у внутрішньоклітинному просторі.

Нектини з'єднуються з актиновими філаментами за допомогою афадинного білка. Останнє, здається, є життєво важливим, оскільки в делеціях гена, що кодує афадин у гризунів, вони призводять до загибелі ембріона.

Функції вузьких переходів

Ці типи з'єднань між клітинами і клітинами виконують дві основні функції. Перший полягає в тому, щоб визначити полярність клітин в епітелії, відокремивши апікальний домен від базолатерального і запобігаючи надмірну дифузію ліпідів, білків та інших біомолекул..

Як ми вже згадували у визначенні, клітини епітелію згруповані в кільце. Ця структура відокремлює апікальну поверхню клітини від бічних і базальних, що встановлює диференціацію між доменами.

Це поділ вважається одним з найважливіших понять при вивченні фізіології епітелію.

По-друге, щільні з'єднання перешкоджають вільному проходженню речовин через шар епітеліальних клітин, що перетворюється на бар'єр до парацелюлярного шляху..

-Розрізи або щілини

Розрізи або щілинні з'єднання знаходяться в областях, позбавлених обмеження цитоплазматичної мембрани між сусідніми клітинами. У розщепленому переході цитоплазми клітин з'єднані і створюється фізичне з'єднання, де може відбуватися проходження малих молекул.

Цей клас суглобів зустрічається практично у всіх епітеліях, а також в інших типах тканин, де вони служать досить різноманітними цілями..

Наприклад, в декількох тканинах щілинні переходи можуть відкриватися або закриватися у відповідь на позаклітинні сигнали, як у випадку з нейромедіатором дофаміну. Наявність цієї молекули зменшує зв'язок між класом нейронів сітківки, у відповідь на підвищену інтенсивність світла.

Білки, що беруть участь у суглобах розщеплення

Щілинні переходи формуються білками, які називаються коннексинами. Таким чином, "conexón" отримується об'єднанням шести коннексинових мономенов. Ця структура являє собою порожнистий циліндр, що проходить через цитоплазматичну мембрану.

З'єднання розташовані так, що між цитоплазмами сусідніх клітин створюється трубопровід. Крім того, коннексони прагнуть агрегувати і утворювати своєрідні пластини.

Функції щілинних стиків

Завдяки утворенню цих зв'язків може відбуватися рух певних молекул між сусідніми клітинами. Розмір молекули, що підлягає транспортуванню, є вирішальним, оптимальним діаметром є 1,2, такі як іони кальцію і циклічний аденозинмонофосфат.

Зокрема, саме неорганічні іони і водорозчинні молекули можуть бути перенесені з клітинної цитоплазми в суміжну цитоплазму..

Концентрації кальцію відіграють вирішальну роль у цьому каналі. Коли концентрація кальцію збільшується, осьові канали мають тенденцію до закриття.

Таким чином, щілинні суглоби беруть активну участь в процесі електричного і хімічного зчеплення між клітинами, як це відбувається в клітинах серцевого м'яза, які відповідають за передачу електричних імпульсів.

-Анкерні або прилипаючі з'єднання

Під вузькими стиками знаходяться анкерні з'єднання. Як правило, вони розташовані поблизу апікальної поверхні епітелію. У цій групі можна виділити три основні групи: zonula adherens або desmosoma у поясі, макула або десмосома і десмосома.

У таких типах переходів мембрани сусідніх клітин, які з'єднуються зонулами і прилипаючими макулами, розділені відносно широкою клітинною відстанню - якщо порівняти їх з мінімальним простором, що існує у випадку вузьких переходів..

Міжклітинний простір зайняті білками, що належать до сімейства кадгеринів, десмоголінів і десмоколінів, пов'язаних з цитоплазматичними пластинами, які мають інші білки, які називаються десмоплакіном, плакоглобіном і плакофіліном..

Класифікація стиків

Zonula adherens

Як і у випадку вузьких швів, в анкерних швах ми також спостерігаємо схему розташування у вигляді кільця або пояса. Zonula adherens пов'язаний з актиновим мікрофільмом через взаємодію двох білків: кадгеринів і катенінів..

Макула прилипає

У деяких випадках ця структура відома просто як десмосома, вона є пунктатним переходом, який пов'язаний з проміжними нитками, утвореними з кератину. У цьому контексті згадані структури кератину називаються "тонофилиманоти". Нитки простягаються від однієї точки до іншої в епітеліальних клітинах.

Точка десмосома

Вони забезпечують міцність і жорсткість епітеліальних клітин. Таким чином, вважається, що його основна функція пов'язана з посиленням і стабілізацією суміжних клітин.

Десмосоми можна порівняти з видом заклепок або зварних швів, оскільки вони нагадують окремі крихітні плями, а не безперервні смуги.

Ми знаходимо цей тип суглобів в інтеркальованих дисках, які з'єднують кардіоцити в серцевому м'язі і в мозкових оболонках, що покривають зовнішню поверхню головного і спинного мозку..

-Hemidesmosomes

Хемідесмосоми потрапляють в категорію асиметричних переходів. Ці структури мають функцію закріплення базального домену епітеліальної клітини з нижньою базальною пластинкою.

Термін гемідесмосом використовується тому, що ця структура здається, буквально, "середньою" десмосомой. Однак, з точки зору їх біохімічного складу, обидві союзи абсолютно різні.

Важливо пояснити, що десмосоми відповідають за прилипання до сусідньої клітини з іншою, в той час як функція гемідезома полягає в приєднанні до клітини з базальною пластинкою..

На відміну від макули або десмосоми, гемідесмосоми мають різну структуру, що складається з: цитоплазматичної пластинки, пов'язаної з проміжними нитками, і пластини зовнішніх мембран, яка відповідає за приєднання гемідезома до базальної пластинки, за допомогою якірна нитка.

Однією з функцій гемидесмосом є підвищення загальної стабільності епітеліальних тканин, завдяки наявності проміжних філаментів цитоскелету, прикріплених до компонентів базальної пластинки..

Клітинні переходи в рослинах

У рослинному царстві відсутні більшість клітинних переходів, описаних вище, за винятком функціонального аналога, який нагадує щілинні переходи.

У рослин цитоплазми сусідніх клітин пов'язані шляхами або каналами, які називаються плазмодезмами.

Ця структура створює континуум від однієї клітини рослини до наступної. Хоча це структурно відрізняється від щілинних з'єднань, вони мають дуже схожі ролі, що дозволяють проходити малі іони і молекули.

Медичні точки зору

З точки зору медицини, сполуки клітин є актуальною проблемою. Було виявлено, що мутації в генах, які кодують білки, що беруть участь у переходах, транслюються в клінічні патології.

Наприклад, якщо існує певна мутація в гені, що кодує певний тип клаудина (одного з білків, що опосередковує взаємодію в вузьких переходах), то він викликає рідкісне захворювання у людей..

Це синдром ниркової втрати магнію, і симптоми включають низьку кількість магнію і судоми.

Крім того, було виявлено, що мутація в гені, що кодує білок нектину 1, відповідає за синдром розщеплення піднебіння або розщеплення губи. Цей стан вважається одним з найбільш поширених вад розвитку у новонароджених.

Мутації гена нектину 1 також були пов'язані з іншим станом, що називається ектодермальною дисплазією, яка впливає на шкіру, волосся, нігті і зуби людини..

Фоліарна пемфігус - бульозна патологія шкіри, яка визначається аутоантитілами проти дезмогелина 1, ключовим елементом, що відповідає за збереження когезивності епідермісу.

Список літератури

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2015). Основна біологія клітини. Гірлянди наука.
2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2000). Клітина: Молекулярний підхід. Sinauer Associates.
3. Curtis, H., & Barnes, N.S. (1994). Запрошення до біології. Макміллан.
4. Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Фізіологія тварин. Sinauer Associates.
5. Карп, Г. (2009). Клітинна і молекулярна біологія: поняття та експерименти. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2016). Гістологія та клітинна біологія: введення до патології. Elsevier Бразилія.
7. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Молекулярна клітинна біологія. Макміллан.
8. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). Біохімія. Ed. Panamericana Medical.