Hemidesmosomes περιγραφή, δομή και λειτουργίες

Το αιμιδοσμοσμάσματα είναι ασύμμετρες δομές που συνδέουν επιθηλιακά κύτταρα. Οι βασικές κυτταρικές περιοχές συνδέονται με το υποκείμενο βασικό στρώμα. Είναι ιδιαίτερα σημαντικοί οι ιστοί που βρίσκονται σε συνεχή μηχανική καταπόνηση.

Αυτά τα επιθηλιακά διασταυρώσεις είναι υπεύθυνες για την αύξηση της συνολικής σταθερότητας των επιθηλιακών ιστών από τη συμμετοχή των κυτταροσκελετικών ενδιάμεσων νηματίων και των διαφόρων συνιστωσών του βασικού υμένα. Δηλαδή, ενθαρρύνουν σταθερές προσκολλήσεις στον συνδετικό ιστό.

Ο όρος hemidesmosome μπορεί να οδηγήσει σε σύγχυση. Ενώ ένα hemidesmosome μοιάζει «μέσο» δεσμόσωμα (άλλη δομή που σχετίζεται με την προσκόλληση μεταξύ γειτονικών κυττάρων), μερικά από τα βιοχημικά συστατικά συμπίπτουν μεταξύ των δύο δομών, έτσι ώστε η ομοιότητα είναι εντελώς επιφάνεια.

Στην ταξινόμηση των συνενώσεων των κυττάρων, τα αιμιδοσώματα αποκαλούνται κόμβοι αγκύρωσης και ομαδοποιούνται μαζί με στενούς διασταυρώσεις, δεσμοσώματα ζώνης και σησματώματα σημείων..

Οι κόμβοι αγκύρωσης είναι υπεύθυνοι για τη διατήρηση των κελιών μεταξύ τους, ενώ η αντίθετη κατηγορία (επικοινωνούντες κόμβοι) έχουν λειτουργίες επικοινωνίας μεταξύ γειτονικών κυψελών.

Ευρετήριο

• 1 Περιγραφή
• 2 Δομή
  • 2.1 Πρωτεΐνες που συνθέτουν το ημιδυσωματικό
• 3 Λειτουργίες
• 4 Αναφορές

Περιγραφή

Τα κύτταρα είναι τα δομικά στοιχεία των ζωντανών όντων. Ωστόσο, η αναλογία με ένα τούβλο ή ένα δομικό στοιχείο αποτυγχάνει σε ορισμένες πτυχές. Σε αντίθεση με τα τούβλα μιας κατασκευής, τα γειτονικά κύτταρα έχουν μια σειρά συνδέσεων και επικοινωνούν μεταξύ τους.

Μεταξύ των κυττάρων, υπάρχουν διαφορετικές δομές που τις συνδέουν και επιτρέπουν τόσο την επαφή όσο και την επικοινωνία. Μία από αυτές τις δομές αγκυροβόλησης είναι τα δεσμοσώματα.

Τα αιμιδοσώματα είναι κυτταρικές ενώσεις που βρίσκονται σε διαφορετικά επιθήλια και εκτίθενται σε συνεχή τριβή και μηχανικές δυνάμεις.

Στις περιοχές αυτές, υπάρχει δυνατός διαχωρισμός μεταξύ των επιθηλιακών κυττάρων του υποκείμενου συνδετικού ιστού, χάρη στη μηχανική καταπόνηση. Ο όρος hemidesmosome προέρχεται από την προφανή ομοιότητα με τα μισά δεσμοσώματα.

Είναι κοινά στο δέρμα, ο κερατοειδής χιτώνας (μια δομή που βρίσκεται στο μάτι), διαφορετικές βλεννώδεις μεμβράνες της στοματικής κοιλότητας, ο οισοφάγος και ο κόλπος.

Βρίσκονται στην επιφάνεια του βασικού κυττάρου και παρέχουν μια αύξηση στην πρόσφυση του βασικού ελάσματος.

Δομή

Ένα δεσμόμα είναι μια ασύμμετρη δομή σύνδεσης που σχηματίζεται από τα δύο κύρια μέρη:

• Ένα εσωτερικό κυτταροπλασματικό φύλλο που είναι σε συνδυασμό με ενδιάμεσα νημάτια - τα τελευταία είναι επίσης γνωστά ως κερατίνες ή ημιμονώματα.
• Το δεύτερο συστατικό των ημιδιζοσωμάτων είναι η πλάκα εξωτερικής μεμβράνης που είναι υπεύθυνη για τη σύνδεση του αιμοειδώματος με το βασικό έλασμα. Σε αυτή τη σύνδεση συμμετέχουν τα νημάτια πρόσδεσης (που σχηματίζονται από τη λαμινίνη 5) και η ιντεγκρίνη.

Πρωτεΐνες που συνθέτουν το ημιδυσωματώδες

Στην πλάκα των αιμιδοσφαιρίων υπάρχουν οι ακόλουθες κύριες πρωτεΐνες:

Plectin

Η πλεκτίνη είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό σταυροειδών δεσμών μεταξύ των ενδιάμεσων νηματίων και της πλάκας προσκόλλησης του δεσμοσωματίου.

Έχει αποδειχθεί ότι αυτή η πρωτεΐνη έχει την ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλες δομές, όπως μικροσωληνάρια, νημάτια ακτίνης, μεταξύ άλλων. Ως εκ τούτου, είναι καθοριστικής σημασίας για την αλληλεπίδραση με τον κυτταροσκελετό.

BP 230

Η λειτουργία του είναι να σταθεροποιεί τα ενδιάμεσα νήματα στην ενδοκυτταρική πλάκα πρόσφυσης. Ονομάζεται 230, αφού το μέγεθός του είναι 230 kDa.

Η πρωτεΐνη ΒΡ 230 έχει συνδεθεί με διάφορες ασθένειες. Η έλλειψη μιας σωστά λειτουργούσας ΒΡ 230 προκαλεί μια κατάσταση που ονομάζεται φυσαλιδώδης πεμφιγοειδής, η οποία προκαλεί την εμφάνιση κυψελών.

Σε ασθενείς που πάσχουν από αυτή την ασθένεια, έχει καταστεί δυνατό να ανιχνευθεί ένα υψηλό επίπεδο αντισωμάτων έναντι των συστατικών των hemidesmosomes.

Ερμπίνα

Πρόκειται για πρωτεΐνη με μοριακό βάρος 180 kDa. Ασχολείται με τη σύνδεση μεταξύ του BP 230 και των ιντεγκρινών.

Ενταύθα

Σε αντίθεση με τα δεσμοσώματα που είναι πλούσια σε καντερίνες, τα αιμιδοσώματα έχουν υψηλές ποσότητες ενός τύπου πρωτεΐνης που ονομάζεται ιντεγκρίνη.

Συγκεκριμένα, βρήκαμε την πρωτεΐνη α ιντεγκρίνης₆β₄. Είναι ένα ετεροδιμερές που σχηματίζεται από δύο πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Υπάρχει μια εξωκυτταρική περιοχή που εισάγεται στο βασικό έλασμα και καθιερώνει αλληλεπιδράσεις με τις λαμινίνες (λαμινίνη 5).

Τα νημάτια αγκύρωσης είναι μόρια που σχηματίζονται από τη λαμινίνη 5 που βρίσκονται στην εξωκυτταρική περιοχή των ημιδιζοσωμάτων. Τα νημάτια εκτείνονται από τα μόρια της ιντεγκρίνης στην βασική μεμβράνη.

Αυτή η αλληλεπίδραση μεταξύ της λαμινίνης 5 και της προαναφερθείσας ιντεγκρίνης είναι κρίσιμη για τον σχηματισμό του αιμοειδώματος και για τη διατήρηση της προσκόλλησης στο επιθήλιο.

Όπως και η ΒΡ 230, η λανθασμένη λειτουργικότητα των ιντεγκρινών έχει συνδεθεί με ορισμένες παθολογίες. Ένας από αυτούς είναι η βουλλώδης επιδερμόλυση, μια κληρονομική δερματική κατάσταση. Οι ασθενείς που πάσχουν από αυτή τη νόσο έχουν μεταλλάξεις στο γονίδιο που κωδικοποιεί τις ιντεγκρίνες.

Κολλαγόνο τύπου XVII

Πρόκειται για πρωτεΐνες που διασχίζουν τις μεμβράνες και έχουν βάρος 180 kDa. Αυτά σχετίζονται με την έκφραση και τη λειτουργία της λαμινίνης 5.

Βιοχημικές και ιατρικές μελέτες αυτού του σημαντικού πρωτεΐνης επεξηγηθεί ο ρόλος του στην αναστολή της μετανάστευσης κυττάρων που βρίσκονται στο ενδοθήλιο κατά τη διάρκεια της αγγειογένεσης (σχηματισμό αιμοφόρων αγγείων). Επιπλέον, ρυθμίζει τις κινήσεις των κερατινοκυττάρων στο δέρμα.

CD151

Είναι μια γλυκοπρωτεΐνη 32 kDa και παίζει έναν απαραίτητο ρόλο στη συσσώρευση πρωτεϊνών υποδοχέα ιντεγκρίνης. Αυτό το γεγονός διευκολύνει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των κυττάρων και της εξωκυτταρικής μήτρας.

Είναι σημαντικό να αποφευχθεί η σύγχυση των όρων αγκύρωσης νηματίων και αγκυρώσεως ινίδια, καθώς και οι δύο χρησιμοποιούνται αρκετά συχνά στην κυτταρική βιολογία. Τα νημάτια αγκυρώσεως σχηματίζονται από λαμινίνη 5 και κολλαγόνο τύπου XVII.

Αντίθετα, τα ινίδια αγκύρωσης σχηματίζονται από κολλαγόνο τύπου VII. Και οι δύο δομές έχουν διαφορετικούς ρόλους στην κυτταρική προσκόλληση.

Λειτουργίες

Η κύρια λειτουργία των hemidesmosomes είναι η ένωση των κυττάρων με το βασικό στρώμα. Το τελευταίο είναι ένα λεπτό στρώμα εξωκυτταρικής μήτρας, η λειτουργία του οποίου είναι να διαχωρίζει τον επιθηλιακό ιστό και τα κύτταρα. Όπως υποδηλώνει το όνομα, η εξωκυτταρική μήτρα δεν αποτελείται από κύτταρα, αλλά από μόρια εξωτερικών πρωτεϊνών.

Με απλά λόγια. τα αιμιδοσώματα είναι μοριακές δομές που φροντίζουν να κρατήσουν το δέρμα μας και να λειτουργήσουν ως ένα είδος βιδών.

Βρίσκονται σε περιοχές (βλεννογόνων, τα μάτια, κ.λπ.), τα οποία βρίσκονται συνεχώς υπό μηχανική τάση και η παρουσία του βοηθά στη διατήρηση της σύνδεσης μεταξύ του κυττάρου και του φύλλου.

Αναφορές

1. Freinkel, R. Κ. & Woodley, D. Τ. (Eds.). (2001). Η βιολογία του δέρματος. CRC Press.
2. Kanitakis, J. (2002). Ανατομία, ιστολογία και ανοσοϊστοχημεία φυσιολογικού ανθρώπινου δέρματος. Ευρωπαϊκό περιοδικό δερματολογίας, 12(4), 390-401.
3. Kierszenbaum, Α. (2012). Ιστολογία και κυτταρική βιολογία. Elsevier Βραζιλία.
4. Ross, Μ. Η., & Pawlina, W. (2006). Ιστολογία. Lippincott Williams & Wilkins.
5. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Ιστολογία. Ed. Panamericana Medical.