joncțiuni celulare sunt punțile de contact care există între membranele citoplasmatice dintre celulele adiacente sau între o celulă și matrice. Joncțiunile depind de tipul de țesut studiat, evidențiind conexiunile existente între celulele epiteliale, musculare și nervoase.
În celule există molecule legate de aderența dintre ele. Cu toate acestea, sunt necesare elemente suplimentare pentru a crește stabilitatea legăturii în țesuturi. Acest lucru se realizează cu joncțiunile celulare.
Joncțiunile sunt clasificate în joncțiuni simetrice (joncțiuni strânse, desmosomi de centură și joncțiuni cu fante) și joncțiuni asimetrice (hemidesmosomi).
Joncțiunile strânse, desmosomii centurii, desmosomii punctuali și hemidesmosomii sunt joncțiuni care permit ancorarea; în timp ce joncțiunile despicate se comportă ca punți de uniune între celulele vecine, permițând schimbul de solute între citoplasme.
Mișcarea substanțelor dizolvate, a apei și a ionilor are loc prin și între componentele celulare individuale. Astfel, există calea transcelulară care este controlată de o serie de canale și transportoare. Spre deosebire de calea paracelulară, care este reglată de contactele dintre celule - adică joncțiunile celulare.
La plante găsim joncțiuni celulare care seamănă cu joncțiuni despicate, numite plasmodesme. Deși diferă în structură, funcția este aceeași.
Din punct de vedere medical, anumite deficiențe ale joncțiunilor celulare se traduc în boli dobândite sau moștenite cauzate de deteriorarea barierei epiteliale.
Indice articol
Organismele vii sunt formate din structuri discrete și variate numite celule. Acestea sunt delimitate de o membrană plasmatică care le menține separate de mediul extracelular..
Cu toate acestea, deși sunt componentele ființelor vii, nu seamănă cu cărămizile, deoarece nu sunt izolate una de cealaltă.
Celulele sunt elemente care comunică între ele și cu mediul extracelular. Prin urmare, trebuie să existe o modalitate prin care celulele să formeze țesuturi și să comunice, în timp ce membrana rămâne intactă..
Această problemă poate fi rezolvată datorită prezenței joncțiunilor celulare care există în epitelie. Aceste uniuni se formează între două celule adiacente sunt clasificate în funcție de fiecare în uniuni simetrice și asimetrice.
Hemidesmosomii aparțin uniunilor asimetrice, iar uniunilor strânse, desmosomilor centurii, desmosomilor și uniunilor despicate la uniunile simetrice. Mai jos vom descrie în detaliu fiecare dintre sindicate.
Joncțiunile strânse, cunoscute și în literatură sub numele de joncțiuni ocluzive, sunt sectoare din membranele celulare ale celulelor vecine care sunt strâns legate - așa cum indică denumirea de „joncțiune strânsă”.
În condiții medii, celulele sunt separate de o distanță de 10-20 nm. Cu toate acestea, în cazul joncțiunilor strânse, această distanță este semnificativ redusă și membranele ambelor celule duc la atingere sau chiar fuzionare..
O joncțiune strânsă tipică este situată între pereții laterali ai celulelor vecine la o distanță minimă de suprafețele lor apicale..
În țesutul epitelial, toate celulele fac astfel de joncțiuni pentru a rămâne împreună. În această interacțiune, celulele sunt aranjate într-un model care amintește de un inel. Aceste uniuni acoperă întregul perimetru.
Regiunile de contact strânse înconjoară întreaga suprafață a celulei. Aceste regiuni formează benzi de contact anastomozate ale proteinelor transmembranare cunoscute sub numele de ocludină și claudină. Termenul anastomoza se referă la unirea anumitor elemente anatomice.
Aceste două proteine aparțin grupului de tetraespanine. Acestea se caracterizează prin faptul că au patru domenii transmembranare, două bucle exterioare și două cozi citoplasmatice relativ scurte..
S-a demonstrat că ocludina interacționează cu alte patru molecule de proteine, numite occludină zonulară și prescurtată ca ZO. Acest ultim grup include proteinele ZO 1, ZO 2, ZO 3 și afadină.
Claudin, pe de altă parte, este o familie de 16 proteine care constituie o serie de fibrile liniare în joncțiuni strânse, ceea ce permite acestei joncțiuni să preia rolul de „barieră” în calea paracelulară..
Nectinele și moleculele de aderență ale joncțiunilor (JAM) apar și în joncțiunile strânse. Aceste două molecule se găsesc ca homodimeri în spațiul intracelular..
Nectinele sunt conectate la filamentele de actină prin proteina afadină. Acesta din urmă pare a fi vital, deoarece în ștergerile genei care codifică afadina la rozătoare, acestea duc la moartea embrionului.
Aceste tipuri de joncțiuni între celule îndeplinesc două funcții esențiale. Primul este de a determina polaritatea celulelor din epiteliu, separând domeniul apical de domeniul basolateral și prevenind difuzarea nejustificată a lipidelor, proteinelor și a altor biomolecule..
După cum am menționat în definiție, celulele epiteliului sunt grupate într-un inel. Această structură separă suprafața apicală a celulei de cele laterale și bazale, ceea ce stabilește diferențierea între domenii.
Această separare este considerată unul dintre cele mai importante concepte în studiul fiziologiei epiteliilor..
În al doilea rând, joncțiunile strânse împiedică trecerea liberă a substanțelor prin stratul celular epitelial, ceea ce se traduce într-o barieră pentru calea paracelulară..
Joncțiunile de decalaj se găsesc în regiuni lipsite de membrană citoplasmatică limitativă între celulele vecine. Într-o joncțiune despicată, citoplasmele celulelor se conectează și se creează o conexiune fizică unde poate avea loc trecerea moleculelor mici..
Această clasă de joncțiuni se găsește în aproape toate epiteliile și în alte tipuri de țesuturi, unde acestea servesc o varietate de scopuri..
De exemplu, în diferite țesuturi, joncțiunile despicate se pot deschide sau închide ca răspuns la semnale extracelulare, așa cum este cazul neurotransmițătorului dopamină. Prezența acestei molecule reduce comunicarea între o clasă de neuroni din retină, ca răspuns la intensitatea luminii crescută..
Joncțiunile despicate sunt formate din proteine numite conexine. Astfel, un „conexon” se obține prin unirea a șase monomeri de conexină. Această structură este un cilindru gol care se găsește traversând membrana citoplasmatică.
Conexiunile sunt dispuse în așa fel încât se creează o conductă între citoplasmele celulelor adiacente. De asemenea, conexonii tind să se agregeze și să formeze un fel de plăci..
Datorită formării acestor joncțiuni, poate apărea mișcarea anumitor molecule între celulele vecine. Mărimea moleculei care trebuie transportată este decisivă, diametrul optim este de 1,2, la fel ca și ionii de calciu și monofosfatul de adenozină ciclică.
Mai exact, sunt ioni anorganici și molecule solubile în apă care pot fi transferate dintr-o citoplasmă celulară în citoplasma contiguă..
Concentrațiile de calciu joacă un rol crucial în acest canal. Când concentrația de calciu crește, conductele axiale tind să se închidă.
În acest fel, joncțiunile despicate participă activ la procesul de cuplare electrică și chimică între celule, așa cum se întâmplă în celulele musculare ale inimii, care sunt responsabile pentru transmiterea impulsurilor electrice..
Sub îmbinările strânse, găsim îmbinările de ancorare. În general, acestea sunt situate în apropierea suprafeței apicale a epiteliului. În acest grup, putem distinge trei grupuri principale, zonula adherens sau desmosom de centură, macula adherens sau desmosom punctual și desmosom.
În acest tip de joncțiune, membranele celulare adiacente care sunt unite de zonule și macule aderente sunt separate de o distanță celulară relativ mare - în comparație cu spațiul minim care există în cazul joncțiunilor strânse..
Spațiul intercelular este ocupat de proteine care aparțin familiei cadherinelor, desmogleinelor și desmocholinelor atașate plăcilor citoplasmatice care prezintă alte proteine numite desmoplakină, placoglobină și placofilină.
Ca și în cazul îmbinărilor etanșe, în îmbinările de ancorare observăm și modelul de dispunere sub formă de inel sau curea. Zonula adherens este asociată cu microfilimente de actină, prin interacțiunea a două proteine: caderine și catenine..
În unele cazuri, această structură este cunoscută pur și simplu ca un desmosom, este o uniune punctiformă care este asociată cu filamente intermediare formate din keratină. În acest context, aceste structuri de keratină sunt numite „tonofilimanetos”. Filamentele se extind de la punct la punct în celulele epiteliale.
Acestea oferă rezistență și rigiditate celulelor epiteliale. Astfel, se crede că funcția sa principală este legată de întărirea și stabilizarea celulelor adiacente..
Desmosomii pot fi comparați cu un fel de nit sau sudură, deoarece seamănă cu puncte mici separate și nu cu benzi continue.
Găsim acest tip de joncțiune în discurile intercalate care unesc cardiocitele în mușchiul inimii și în meningele care acoperă suprafața exterioară a creierului și a măduvei spinării..
Hemidesmosomii se încadrează în categoria joncțiunilor asimetrice. Aceste structuri au funcția de ancorare a domeniului bazal al celulei epiteliale cu lamina bazală subiacentă.
Termenul de hemidesmosom este folosit deoarece această structură apare literalmente „pe jumătate” desmosom. Cu toate acestea, din punctul de vedere al compoziției lor biochimice, ambele uniuni sunt total diferite..
Este important să se clarifice faptul că desmosomii sunt responsabili pentru aderarea unei celule vecine la alta, în timp ce funcția hemidesmosomului este de a uni celula cu lamina bazală..
Spre deosebire de macula adherens sau desmosom, hemidesmosomii au o structură diferită, constând din: o lamă citoplasmatică asociată cu filamente intermediare și o placă de membrane externe, care este responsabilă de unirea hemidesmosomului cu lamina bazală, prin intermediul unui filament de ancorare.
Una dintre funcțiile hemidesmosomilor este creșterea stabilității globale a țesuturilor epiteliale, grație prezenței filamentelor cito-scheletice intermediare atașate la componentele lamelei bazale..
Regatului plantelor îi lipsesc majoritatea joncțiunilor celulare descrise mai sus, cu excepția unui omolog funcțional care amintește de joncțiunile despicate..
La plante, citoplasmele celulelor adiacente sunt conectate prin căi sau canale numite plasmodesme..
Această structură creează un continuum de la o celulă vegetală la alta. Deși diferă structural de joncțiunile despicate, acestea au roluri foarte similare, permițând trecerea ionilor și moleculelor mici..
Din punct de vedere medical, joncțiunile celulare sunt un subiect relevant. S-a constatat că mutațiile genelor care codifică proteinele implicate în joncțiuni se traduc în patologii clinice.
De exemplu, dacă există o anumită mutație în genă care codifică un anumit tip de claudină (una dintre proteinele care mediază interacțiunea la joncțiunile strânse), aceasta provoacă o boală rară la om..
Acesta este sindromul de pierdere renală de magneziu, iar simptomele includ magneziu scăzut și convulsii..
În plus, s-a constatat că o mutație a genei care codifică proteina nectină 1 este responsabilă pentru sindromul buzelor despicate. Această afecțiune este considerată una dintre cele mai frecvente malformații la nou-născuți..
Mutațiile genei nectinei 1 au fost, de asemenea, asociate cu o altă afecțiune numită displazie ectodermică care afectează pielea, părul, unghiile și dinții omului..
Pemphigus foliaceus este o boală veziculoasă a pielii determinată de autoanticorpi împotriva desmogleinei 1, un element cheie care este responsabil pentru menținerea coeziunii epidermei.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.