Caracteristicile, structura și funcțiile membranei bazale

5062
Basil Manning
Caracteristicile, structura și funcțiile membranei bazale

membrana bazală este o structură extracelulară care acoperă țesuturile aproape tuturor organismelor multicelulare. Este alcătuit în principal din glicoproteine ​​colagenice și necolagenice.

Această structură este responsabilă de separarea epiteliului unui țesut stromal de altul. Se găsește, în general, în regiunea bazolaterală a țesutului epitelial, în endoteliu, în regiunea periferică a axonilor, în celulele adipoase și, de asemenea, în celulele musculare..

Imagine care ilustrează membrana bazală în acoperirea gurii
(Sursa: Wiki-minor [CC BY-SA 3.0
(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] prin Wikimedia
Commons)

Membrana bazală este alcătuită din molecule mari insolubile care se leagă între ele pentru a forma o ultrastructură asemănătoare unei foi printr-un proces cunoscut sub numele de „auto-asamblare”. Acest proces este condus de ancorarea diferiților receptori ai suprafeței celulare..

Majoritatea celulelor corpului sunt capabile să producă materialul necesar pentru structurarea membranei bazale în funcție de țesutul căruia îi aparțin..

Boli precum sindromul Alport și sindromul Knobloch sunt asociate cu mutații ale genelor care codifică lanțurile de colagen ale membranei bazale, motiv pentru care studiul structurii și proprietăților lor a devenit popular de-a lungul anilor..

Complexitatea membranei bazale nu poate fi apreciată prin microscopie electronică, deoarece această tehnică nu permite distincția între diferitele membrane bazale. Cu toate acestea, pentru studiul său sunt necesare tehnici de caracterizare mai precise, cum ar fi, de exemplu, microscopia de scanare..

Indice articol

  • 1 Caracteristici
  • 2 Structura
  • 3 Asamblare
  • 4 Funcții
  • 5 Referințe

Caracteristici

Membrana bazală este o structură densă, amorfă, asemănătoare unei frunze. Are o grosime cuprinsă între 50 și 100 nm, determinată prin microscopie electronică de transmisie. Studiul structurii sale determină că are caracteristici similare cu matricea celulară, dar diferă în ceea ce privește densitatea și asociațiile celulare..

În funcție de organ și țesut, se observă diferențe în compoziția și structura membranei bazale, motiv pentru care se crede că există un micromedium specific delimitat de acesta în fiecare țesut.

Specificitatea fiecărei membrane bazale se poate datora compoziției moleculare și se crede că variația biochimică și moleculară conferă o identitate unică fiecărui țesut în cauză..

Celulele epiteliale, endoteliale și multe mezenchimale produc membrane bazale. O mare parte din plasticitatea acestor celule este conferită de această structură. În plus, pare să servească drept suport pentru celulele care participă la căptușeala organelor..

Structura

Una dintre cele mai interesante caracteristici ale membranei bazale este capacitatea sa de a se auto-asambla din componentele care o alcătuiesc, stabilind o structură similară sub forma unei foi..

Diferite tipuri de colagen, proteine ​​lamininice, proteoglicani, proteine ​​care leagă calciul și alte proteine ​​structurale sunt cele mai comune componente ale membranelor bazale. Perlecanul și nidogenul / entactina sunt alte proteine ​​constitutive ale membranei bazale..

Printre principalele caracteristici arhitecturale ale membranelor de subsol se numără prezența a două rețele independente, una formată din colagen și cealaltă de unele izoforme ale lamininei..

Rețeaua de colagen este foarte reticulată și este componenta care menține stabilitatea mecanică a membranei bazale. Colagenul acestor membrane este unic pentru ele și este cunoscut sub numele de colagen de tip IV..

Rețelele de laminină nu sunt legate covalent și în unele membrane devin mai dinamice decât rețeaua de colagen IV.

Ambele rețele sunt conectate de proteinele nidogen / entactină, care sunt extrem de flexibile și permit să se lege, pe lângă cele două rețele, și alte componente, cum ar fi ancorele proteinelor receptoare de pe suprafața celulei..

Asamblare

Auto-asamblarea este stimulată de cuplarea dintre colagenul de tip IV și laminină. Aceste proteine ​​conțin în secvența lor informațiile necesare pentru legarea primară, care le permite să inițieze auto-asamblarea intermoleculară și să formeze o structură bazală sub forma unei foi..

Proteinele de suprafață celulară, cum ar fi integrinele (în special β1 integrinele) și distroglicanii facilitează depunerea inițială a polimerilor lamininici prin interacțiuni specifice site-ului.

Polimerii de colagen de tip IV se asociază cu polimerii lamininici de pe suprafața celulei prin puntea nidogen / entactină. Acest schelă oferă apoi site-uri de interacțiune specifice pentru ceilalți constituenți ai membranei bazale să interacționeze și să genereze o membrană complet funcțională..

Diferite tipuri de joncțiune nidogen / entactină au fost identificate în membrana bazală și toate promovează formarea rețelelor în structură..

Proteinele nidogen / entactină, împreună cu cele două rețele de colagen IV și laminină, stabilizează rețelele și conferă rigiditate structurii.

Caracteristici

Membrana bazală este întotdeauna în contact cu celulele și funcțiile sale principale au legătură cu asigurarea suportului structural, împărțirea țesuturilor în compartimente și reglarea comportamentului celular..

Membranele bazale continue acționează ca filtre moleculare selective între compartimentele țesuturilor, adică mențin un control strict al tranzitului și mișcării celulelor și a moleculelor bioactive în ambele direcții..

În ciuda faptului că membranele bazale acționează ca porți selective pentru a preveni libera circulație a celulelor, se pare că există mecanisme specifice care permit celulelor inflamatorii și celulelor tumorale metastatice să traverseze și să degradeze bariera pe care o reprezintă membrana bazală..

În ultimii ani, s-au făcut multe cercetări cu privire la rolul membranelor bazale ca regulatori în creșterea și diferențierea celulelor, deoarece membrana bazală are receptori cu capacitatea de a se lega de citokine și factori de creștere.

Acești aceiași receptori de pe membrana bazală pot servi drept rezervoare pentru eliberarea controlată a acestora în timpul proceselor de remodelare sau reparare fiziologică..

Membranele bazale sunt componente structurale și funcționale importante ale tuturor vaselor de sânge și capilare și joacă un rol crucial în determinarea progresiei cancerului, în special în ceea ce privește metastazele sau migrația celulară..

O altă funcție pe care această structură o îndeplinește este legată de transducția semnalului.

Mușchiul scheletic, de exemplu, este înconjurat de o membrană bazală și are pete mici caracteristice la locurile de atașament neuromuscular; aceste patch-uri sunt responsabile pentru transmiterea semnalelor din sistemul nervos.

Referințe

  1. Breitkreutz, D., Mirancea, N. și Nischt, R. (2009). Membranele subsolului din piele: structuri matriciale unice cu funcții diverse? Histochimie și biologie celulară, 132 (1), 1-10.
  2. LeBleu, V. S., MacDonald, B. și Kalluri, R. (2007). Structura și funcția membranelor subsolului. Biologie și medicină experimentală, 232 (9), 1121-1129.
  3. Martin, G. R. și Timpl, R. (1987). Laminina și alte componente ale membranei bazale. Revizuirea anuală a biologiei celulare, 3 (1), 57-85
  4. Raghu, K. (2003). Membranele bazale: Structura, asamblarea și rolul în angiogeneza tumorii. Nat Med, 3, 442-433.
  5. Timpl, R. (1996). Organizarea macromoleculară a membranelor bazale. Opinia actuală în biologia celulară, 8 (5), 618-624.
  6. Yurchenco, P. D. și Schittny, J. C. (1990). Arhitectura moleculară a membranelor subsolului. Jurnalul FASEB, 4 (6), 1577-1590.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.