Čvrsto spajanje

Čvrsti spojevi su proteinske mreže. Oni štite endotelno tkivo crijeva, mokraćnog mjehura i mozga, a osim što stabilizuju funkcije, preuzimaju i barijere. Poremećaji ovih barijernih funkcija negativno utječu na različit milje tijela.

Što je tijesan spoj?

Svaka stanična membrana sadrži različite proteine. Pojedini membranski proteini tvore više ili manje gustu mrežu. U tom kontekstu, "čvrsti spoj", na latinskom jeziku nazvan "Zonula okludens", i na engleskom jeziku "tijesan spoj", vrsta je terminalne šipke koja sadrži proteine ​​koja na primjer opasava epitelne stanice kralježnjaka i usko je povezana sa susjednim staničnim ligamentima.

Čvrsti spojevi brtve razmake između stanica. Odgovaraju prepreci difuziji. Difuzija je put transporta tvari u tijelu živih bića koji apsorbira pojedine molekule u stanice. U obliku difuzijske barijere, uski spojevi kontroliraju protok molekula u epitelu. Oni također sprječavaju širenje komponenata membrane iz apikalnog u bočno područje i obrnuto. Kroz potonju funkciju održavaju polaritet epitelnih stanica.

Čvrsti spojevi okružuju epitet bubrega, mokraćnog mjehura i crijeva. Uz to, oni su funkcionalna komponenta takozvane krvno-moždane barijere i osiguravaju da tvari iz krvi ne mogu difuzirati u tkivo mozga. Konačni grebeni izrađeni od membranskih proteina mogu sadržavati različite proteine. Vjerojatno još nisu svi poznati.

Anatomija i struktura

Najvažniji membranski proteini unutar uskih spojeva su klaudini i okludin. Claudini su dokumentirani u više od 20 različitih kralježnjaka. Svi proteini integralne membrane imaju raspored sličan mreži i spajaju membrane nekoliko stanica u kontaktu jedan na jedan. Vodene pore čine anatomiju.

Sastav sadržanih membranskih proteina razlikuje se od epitela do epitela i ovisi o funkcionalnim zahtjevima uskih spojeva. Na primjer, klaudin 16 u bubrežnom epitelu sudjeluje u utapanju Mg2 + iona putem bubrega u krv. Čvrsti spojevi tvore mreže različite čvrstoće, ovisno o zadatku i epitelu. Proteini membrane sede neispravno u crijevima. Krvno-moždana barijera formira relativno tijesnu barijeru.

Nepropusnost mreže korelira s propusnošću. Mreža proteina sastoji se od uskih niti. Osobito se ekstracelularna područja pojedinih proteina kombiniraju tako da formiraju staničnu vezu. Intracelularna područja ovise o citoskeletu stanica. Uske spojnice okružuju stanični opseg epitela poput pojasa i tako se priliježu uz staničnu strukturu epitela.

Funkcija i zadaci

Uske spojnice su prije svega difuzijska barijera. Ova funkcija može zadržati molekule u potpunosti iz unutarćelijskog prostora ili biti povezana s selektivnom propusnošću (polupropusnost) za molekule određene veličine. Mreža uskih spojnica, kroz svoju funkciju difuzijske barijere, preduvjet je za transcitozu. Paracelularna difuzija molekula ili iona kroz epitelni prostor sprječava se uskim spojnicama.Istodobno, završne trake sprječavaju istjecanje tjelesnih tekućina.

Membranski proteini uskih spojeva također štite organizam od invazije mikroorganizama i tako također čine barijeru za žive uljeze. Osim funkcije zapreke, uski spojevi imaju i takozvanu ogradnu funkciju. Mreža proteina sprječava kretanje pojedinih komponenti membrane i na taj način održava staničnu polarnost epitela. Mreže su epitela podijeljene na apikalna i bazalna područja. Apikalna stanična membrana epitela ima različitu biokemiju od bazolateralne stanične membrane. Čvrsti spojevi pomažu u održavanju razlika u biokemijskom okruženju i na taj način omogućuju usmjereni transport tvari.

Mehaničkim funkcijama dodaju se tim funkcijama. Na primjer, uski spojevi služe i za stabilizaciju asocijacija na epitelne stanice. Povezuju stanice citoskeleta međusobno i osiguravaju staničnu tkivu epitela. Propusnost između epitelnih stanica podložna je privremenim promjenama. Tako epitet može reagirati na povećane potrebe za paracelularnim transportom. U tu svrhu, klaudini i okluzini "tijesnih spojeva" povezuju se s proteinima unutarćelijske membrane koji se povezuju s citoskeletom aktina.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

bolesti

Čvrsti spojevi mogu biti podložni promjenama u strukturi uslijed mutacija i na taj način izgubiti svoje funkcije. Klaudin 16 proteinskih mreža u epitelu bubrega nije prisutan u željenom obliku nakon mutacija gena koji kodira protein. Takve mutacije mogu rezultirati gubitkom Mg2 +.

Zbog gubitka barijerske funkcije, premalo iona Mg2 + apsorbira se iz bubrega u krv, a previše se izlučuje urinom. Bolesti mogu utjecati i na "zonula okludense". To se posebno odnosi na mozak. Krvno-moždana barijera prirodna je difuzijska barijera između krvi i mozga koja održava moždani milje. Poremećaji krvno-moždane barijere nastaju, na primjer, u kontekstu multiple skleroze. Međutim, bolesti poput dijabetes melitusa također mogu poremetiti krvno-moždanu barijeru. Zaštitni učinak barijere gubi se i kod raznih ozljeda mozga i degenerativnih bolesti.

Kod multiple skleroze mozaik djeluje ponavljajuće na upale na tijesne čvorove. Stanice vlastite imunološke obrane tijela svladavaju krvno-moždanu barijeru kao dio autoimune bolesti. Kod ishemijskog moždanog udara, komponente uskih spojeva unutar krvno-moždane barijere čak su i razgrađene. Ova vrsta moždanog udara povezana je s prazninom krvi u mozgu, koja se zatim ponovo puni krvlju. Endotela krvno-moždane barijere mijenja se u dvije faze.

Budući da se oksidanti, proteolitički enzimi i citokini oslobađaju patološkim procesom, mijenja se propusnost krvno-moždane barijere. U mozgu se razvija edem. Aktivirani leukociti zatim oslobađaju takozvane matrične metaloproteaze, koji u uskim spojnicama razgrađuju bazalnu laminu i proteinske komplekse.