Typy komórek unii i ich cechy

The połączenia komórkowe są to mostki kontaktowe, które istnieją między błonami cytoplazmatycznymi między sąsiednimi komórkami lub między komórką a matrycą. Stawy zależą od rodzaju badanej tkanki, podkreślając połączenia między komórkami nabłonkowymi, mięśniowymi i nerwowymi.

W komórkach znajdują się cząsteczki związane z adhezją między nimi. Potrzebne są jednak dodatkowe elementy, które zwiększają stabilność wiązania tkanek. Osiąga się to za pomocą połączeń komórkowych.

Stawy są podzielone na symetryczne stawy (wąskie stawy, desmosomy w pasie i szczeliny) i asymetryczne stawy (hemidesmosomy).

Wąskie złącza, desmosomy pasów, desmosomy punktowe i hemidesmosomy to złącza umożliwiające zakotwiczenie; mając na uwadze, że złącza w szczelinie zachowują się jak mostki łączące sąsiadujące komórki, umożliwiając wymianę substancji rozpuszczonych między cytoplazmami.

Ruch substancji rozpuszczonych, wody i jonów zachodzi poprzez i pomiędzy poszczególnymi składnikami komórkowymi. Tak więc istnieje szlak transkomórkowy kontrolowany przez szereg przewodów i przenośników. W przeciwieństwie do szlaku okołokomórkowego, który jest regulowany przez kontakty między komórkami - to znaczy połączenia komórkowe.

W roślinach odnajdujemy połączenia komórkowe, które przypominają szczeliny, zwane plazmodemami. Chociaż różnią się strukturą, funkcja jest taka sama.

Z medycznego punktu widzenia pewne braki w połączeniach komórkowych powodują nabyte lub dziedziczne choroby spowodowane uszkodzeniem bariery nabłonkowej.

Indeks

• 1 Charakterystyka
• 2 typy
  • 2.1 - Wąskie połączenia
  • 2.2 - Złącza szczelinowe lub szczelinowe
  • 2.3 - Połączenia kotwiczące lub przylegające
  • 2.4 -Hemidesmosomas
• 3 Połączenia komórkowe w roślinach
• 4 Perspektywa medyczna
• 5 referencji

Funkcje

Żywe organizmy składają się z odrębnych i zróżnicowanych struktur zwanych komórkami. Są one ograniczone przez błonę plazmatyczną, która utrzymuje je oddzielone od środowiska zewnątrzkomórkowego.

Jednakże, chociaż są składnikami istot żywych, nie przypominają cegieł, ponieważ nie są od siebie odizolowane.

Komórki są elementami, które są ze sobą komunikowane oraz ze środowiskiem zewnątrzkomórkowym. Dlatego musi istnieć sposób, w jaki komórki mogą tworzyć tkanki i komunikować się, podczas gdy błona pozostaje nietknięta.

Ten problem został rozwiązany dzięki obecności połączeń komórkowych, które istnieją w nabłonku. Te połączenia są tworzone między dwiema sąsiednimi komórkami klasyfikowanymi zgodnie z funkcją każdego z nich w połączeniach symetrycznych i asymetrycznych.

Połączenia asymetryczne należą do hemidesmosomów, a przy połączeniach symetrycznych zamykają połączenia, desmosomę na pasie, desmosomy i połączenia szczelinowe. Następnie opiszemy szczegółowo każdy związek.

Typy

-Wąskie skrzyżowania

Wąskie złącza, znane również w literaturze jako połączenia okluzyjne, są sektorami w błonach komórkowych sąsiednich komórek, które są ściśle powiązane - jak wskazuje nazwa „wąskie złącze”.

W warunkach średnich komórki są oddzielone odległością od 10 do 20 nm. Jednak w przypadku wąskich połączeń odległość ta jest znacznie zmniejszona, a membrany obu komórek są dotykane lub nawet łączone.

Typowe wąskie złącze znajduje się między ścianami bocznymi sąsiednich komórek w minimalnej odległości od ich powierzchni wierzchołkowych.

W tkance nabłonkowej wszystkie komórki ustanawiają związki tego typu, aby pozostać zjednoczonymi. W tej interakcji komórki znajdują się tworząc wzór przypominający pierścień. Związki te obejmują cały obwód.

Białka zaangażowane w ciasne połączenia

Ocludina i Claudina

Obszary bliskiego kontaktu otaczają całą powierzchnię komórki. Regiony te tworzą zespolone paski kontaktowe białek transbłonowych znanych jako okludyna i claudin. Termin zespolenie odnosi się do połączenia pewnych elementów anatomicznych.

Te dwa białka należą do grupy tetraespanin. Charakteryzują się czterema domenami transbłonowymi, dwiema zewnętrznymi pętlami i dwoma stosunkowo krótkimi ogonami cytoplazmatycznymi.

Zaobserwowano, że okludyna wchodzi w interakcję z czterema innymi cząsteczkami białka, zwanymi okludyną w zonuli i skracana jako ZO. Ta ostatnia grupa obejmuje białka ZO 1, ZO 2, ZO 3 i afuna.

Claudin, z drugiej strony, jest rodziną 16 białek, które tworzą szereg liniowych włókien w wąskich złączach, co pozwala tej unii przyjąć rolę „bariery” na szlaku okołokomórkowym..

Nectinas i JAM

Nektyny i cząsteczki adhezyjne związków (w skrócie akronim w języku angielskim JAM) pojawiają się również w wąskich złączach. Te dwie cząsteczki znajdują się jako homodimery w przestrzeni wewnątrzkomórkowej.

Nektyny są połączone z filamentami aktynowymi za pomocą białka afadyny. To ostatnie wydaje się być istotne, ponieważ w delecjach genu kodującego afadyny u gryzoni prowadzą do śmierci embrionu.

Funkcje wąskich skrzyżowań

Tego typu połączenia między komórkami pełnią dwie podstawowe funkcje. Pierwszym z nich jest określenie polarności komórek w nabłonku, oddzielenie domeny wierzchołkowej od podstawno-bocznej i zapobieganie nadmiernej dyfuzji lipidów, białek i innych biomolekuł..

Jak wspomniano w definicji, komórki nabłonka są zgrupowane w pierścień. Ta struktura oddziela szczytową powierzchnię komórki od bocznej i podstawowej, co stanowi różnicę między domenami.

Ta separacja jest uważana za jedną z najważniejszych koncepcji w badaniu fizjologii nabłonka.

Po drugie, szczelne połączenia uniemożliwiają swobodny przepływ substancji przez warstwę komórek nabłonkowych, co przekłada się na barierę dla drogi okołokomórkowej..

-Złącza szczelinowe lub szczelinowe

Złącza szczelinowe lub szczelinowe znajdują się w regionach pozbawionych ograniczającej błonę cytoplazmatyczną między sąsiadującymi komórkami. W rozszczepionym złączu cytoplazmy komórek są połączone i powstaje fizyczne połączenie, w którym może wystąpić przejście małych cząsteczek.

Ta klasa stawów występuje praktycznie we wszystkich nabłonkach oraz w innych rodzajach tkanek, gdzie służą one różnym celom..

Na przykład, w kilku tkankach szczelinowe połączenia mogą otwierać się lub zamykać w odpowiedzi na sygnały zewnątrzkomórkowe, jak ma to miejsce w przypadku neuroprzekaźnika dopaminy. Obecność tej cząsteczki zmniejsza komunikację między neuronami klasowymi w siatkówce, w odpowiedzi na zwiększoną intensywność światła.

Białka zaangażowane w stawy rozszczepiające

Połączenia szczelinowe są tworzone przez białka zwane koneksynami. Tak więc „conexón” uzyskuje się dzięki połączeniu sześciu connexin monomenos. Ta struktura jest pustym cylindrem, który przechodzi przez błonę cytoplazmatyczną.

Koneksony są rozmieszczone tak, że między cytoplazmami sąsiednich komórek tworzy się przewód. Ponadto koneksony mają tendencję do agregacji i tworzenia rodzaju płyt.

Funkcje połączeń szczelinowych

Dzięki tworzeniu się tych wiązań może wystąpić ruch pewnych cząsteczek między sąsiadującymi komórkami. Decyduje wielkość transportowanej cząsteczki, optymalna średnica wynosi 1,2, np. Jony wapnia i cykliczny monofosforan adenozyny.

W szczególności to nieorganiczne jony i rozpuszczalne w wodzie cząsteczki mogą być przenoszone z cytoplazmy komórkowej do ciągłej cytoplazmy.

Stężenia wapnia odgrywają kluczową rolę w tym kanale. Gdy stężenie wapnia wzrasta, kanały osiowe mają tendencję do zamykania się.

W ten sposób szczelinowe stawy aktywnie uczestniczą w procesie elektrycznego i chemicznego sprzęgania między komórkami, jak to ma miejsce w komórkach mięśnia sercowego, które są odpowiedzialne za przesyłanie impulsów elektrycznych.

-Kotwienie lub połączenia przylegające

Poniżej wąskich złączy znajdziemy połączenia kotwiące. Zasadniczo są one zlokalizowane w pobliżu wierzchołkowej powierzchni nabłonka. W tej grupie możemy wyróżnić trzy główne grupy, przylegające do zonuli lub desmosomę w pasie, plamki plamki żółtej lub punkt desmosomu i desmosom.

W tego typu złączach sąsiednie błony komórkowe, które są połączone przez zonules i adherenes macules, są oddzielone odległością komórkową, która jest stosunkowo szeroka - jeśli porównamy je z minimalną przestrzenią, która istnieje w przypadku wąskich skrzyżowań..

Przestrzeń międzykomórkowa jest zajęta przez białka należące do rodziny kadheryn, desmoglein i desmokokin połączonych z płytkami cytoplazmatycznymi, które mają inne białka zwane desmoplaquina, placoglobina i placofilina.

Klasyfikacja połączeń kotwiczących

Zonula przylega

Podobnie jak w przypadku wąskich połączeń, w złączach kotwiących obserwujemy również układ rozmieszczenia w postaci pierścienia lub pasa. Zonula przylega do mikrofilmu aktynowego dzięki interakcji dwóch białek: kadheryn i katenin.

Przyrosty plamki żółtej

W niektórych przypadkach ta struktura jest znana po prostu jako desmosoma, jest to punktowe połączenie, które jest związane z pośrednimi włóknami utworzonymi z keratyny. W tym kontekście, wspomniane struktury keratynowe są nazywane „tonofilimanetos”. Włókna rozciągają się od jednego punktu do drugiego w komórkach nabłonkowych.

Wskaż desmosomy

Zapewniają one siłę i sztywność komórek nabłonkowych. Dlatego uważa się, że jego główna funkcja jest związana ze wzmocnieniem i stabilizacją sąsiednich komórek.

Desmosomy można porównać do rodzaju nitów lub spoin, ponieważ przypominają one oddzielne małe plamki, a nie ciągłe pasma.

Znajdujemy tego typu stawy w interkalowanych dyskach, które łączą kardiocyty w mięśniu sercowym i oponach, które pokrywają zewnętrzną powierzchnię mózgu i rdzenia kręgowego..

-Hemidesmosomes

Hemidesmosomy należą do kategorii skrzyżowań asymetrycznych. Struktury te mają funkcję kotwiczenia podstawowej domeny komórki nabłonkowej z leżącą pod nią blaszką podstawną.

Termin hemidesmosome jest używany, ponieważ ta struktura wydaje się, dosłownie, „średni” desmosoma. Jednak z punktu widzenia ich składu biochemicznego oba związki są zupełnie inne.

Ważne jest, aby wyjaśnić, że desmosomy są odpowiedzialne za przyleganie sąsiedniej komórki do innej, podczas gdy funkcja hemidesmosome polega na dołączeniu do komórki z blaszką podstawną.

W przeciwieństwie do przylepców plamki żółtej lub desmosomy, hemidesmosomy mają inną strukturę, składającą się z: blaszki cytoplazmatycznej związanej z pośrednimi włóknami i płytki z błonami zewnętrznymi, która jest odpowiedzialna za połączenie hemidesmosome z blaszką podstawną, za pomocą żarnik kotwiczny.

Jedną z funkcji hemidesmosomes jest zwiększenie ogólnej stabilności tkanek nabłonkowych, dzięki obecności pośrednich włókien cytoszkieletu przymocowanych do składników blaszki podstawnej.

Połączenia komórkowe w roślinach

W królestwie roślin brakuje większości opisanych powyżej połączeń komórkowych, z wyjątkiem funkcjonalnego odpowiednika, który przypomina złącza szczelinowe.

W roślinach cytoplazmy sąsiednich komórek są połączone ścieżkami lub kanałami zwanymi plazmodesmami.

Ta struktura tworzy kontinuum od jednej komórki roślinnej do następnej. Chociaż różnią się strukturalnie od złącz szczelinowych, mają bardzo podobne role, umożliwiając przepływ małych jonów i cząsteczek.

Medyczna perspektywa

Z punktu widzenia medycyny związki komórkowe są istotnym problemem. Stwierdzono, że mutacje w genach kodujących białka biorące udział w połączeniach przekładają się na patologie kliniczne.

Na przykład, jeśli w genie występuje pewna mutacja, która koduje określony typ kludyny (jedno z białek, które pośredniczy w interakcji w wąskich połączeniach), powoduje to rzadką chorobę u ludzi..

Jest to syndrom nerkowej utraty magnezu, a objawy obejmują małą ilość magnezu i drgawki.

Ponadto stwierdzono, że mutacja w genie kodującym białko nektyny 1 jest odpowiedzialna za zespół rozszczepu podniebienia lub rozszczep wargi. Stan ten uważany jest za jedną z najczęstszych wad rozwojowych u noworodków.

Mutacje w genie nektyny 1 były również związane z innym stanem zwanym dysplazją ektodermalną, który wpływa na skórę, włosy, paznokcie i zęby ludzi.

Pęcherzyca dolistna to pęcherzowa patologia skóry określana przez autoprzeciwciała przeciwko desmogleinie 1, kluczowy element odpowiedzialny za utrzymanie spójności naskórka.

Referencje

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... i Walter, P. (2015). Niezbędna biologia komórki. Garland Science.
2. Cooper, G. M. i Hausman, R. E. (2000). Komórka: podejście molekularne. Sinauer Associates.
3. Curtis, H. i Barnes, N. S. (1994). Zaproszenie do biologii. Macmillan.
4. Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, M. i Anderson, M. (2004). Fizjologia zwierząt. Sinauer Associates.
5. Karp, G. (2009). Komórka i biologia molekularna: koncepcje i eksperymenty. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, A. i Tres, L. (2016). Histologia i biologia komórki: wprowadzenie do patologii. Elsevier Brazylia.
7. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Biologia komórek molekularnych. Macmillan.
8. Voet, D. i Voet, J. G. (2006). Biochemia. Ed. Panamericana Medical.