Τύποι κυττάρων συνδικάτων και τα χαρακτηριστικά τους

Το κυττάρων αυτές είναι οι γέφυρες επαφής που υπάρχουν μεταξύ των κυτοπλασμικών μεμβρανών μεταξύ γειτονικών κυττάρων ή μεταξύ ενός κυττάρου και της μήτρας. Οι αρθρώσεις εξαρτώνται από τον τύπο ιστού που μελετήθηκε, επισημαίνοντας τις συνδέσεις μεταξύ επιθηλιακών, μυϊκών και νευρικών κυττάρων.

Στα κύτταρα υπάρχουν μόρια που σχετίζονται με την πρόσφυση μεταξύ τους. Ωστόσο, απαιτούνται πρόσθετα στοιχεία που αυξάνουν τη σταθερότητα της δέσμευσης ιστών. Αυτό επιτυγχάνεται με κυψελοειδείς κόμβους.

Οι αρθρώσεις ταξινομούνται σε συμμετρικές αρθρώσεις (στενές αρθρώσεις, δεσμοσώματα στον ιμάντα και στις αρθρωτές αρθρώσεις) και ασύμμετρες αρθρώσεις (αιμιδοσώματα).

Οι στενές διασταυρώσεις, τα δεσμοζώματα ζώνης, τα σημειακά δεσμοσώματα και τα αιμιδοσώματα είναι αρμοί που επιτρέπουν την αγκύρωση. ενώ οι διασταυρώσεις στην σχισμή συμπεριφέρονται ως γέφυρες σύνδεσης μεταξύ των γειτονικών κυττάρων επιτρέποντας την ανταλλαγή διαλυμένων ουσιών μεταξύ των κυτταροπλασμάτων.

Η διακίνηση διαλυμένων ουσιών, νερού και ιόντων συμβαίνει μέσω και μεταξύ μεμονωμένων κυτταρικών συστατικών. Έτσι, υπάρχει η διακυτταρική οδός που ελέγχεται από μια σειρά αγωγών και μεταφορέων. Σε αντίθεση με το παρακεθρικό μονοπάτι, το οποίο ρυθμίζεται από τις επαφές μεταξύ των κυττάρων - δηλαδή, τις κυψελίδες.

Στα φυτά βρίσκουμε κυτταρικούς κόμβους που μοιάζουν με κόμβους σχισμών, που ονομάζονται πλασμοδείγματα. Παρόλο που διαφέρουν στη δομή τους, η λειτουργία είναι η ίδια.

Από ιατρικής απόψεως, ορισμένες ανεπάρκειες στις διασταυρώσεις των κυττάρων οδηγούν σε επίκτητες ή κληρονομικές ασθένειες που προκαλούνται από βλάβη του επιθηλιακού φραγμού.

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά
• 2 Τύποι
  • 2.1 - στενές συνδέσεις
  • 2.2 - Κόμβοι σχισμής ή διακένου
  • 2.3 - Αγκυρώσεις ή προσκολλημένες συνδέσεις
  • 2.4-Αιμιδοσώματα
• 3 Κυτταρικοί κόμβοι σε φυτά
• 4 Ιατρική προοπτική
• 5 Αναφορές

Χαρακτηριστικά

Οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από διακριτές και ποικίλες δομές που ονομάζονται κύτταρα. Αυτά οριοθετούνται από μια μεμβράνη πλάσματος που τα κρατά διαχωρισμένα από το εξωκυτταρικό περιβάλλον.

Ωστόσο, αν και είναι τα συστατικά των ζωντανών όντων, δεν μοιάζουν με τούβλα, καθώς δεν είναι απομονωμένα το ένα από το άλλο.

Τα κύτταρα είναι στοιχεία που επικοινωνούν μεταξύ τους και με το εξωκυτταρικό περιβάλλον. Επομένως, πρέπει να υπάρχει ένας τρόπος για τα κύτταρα να σχηματίζουν ιστούς και να επικοινωνούν, ενώ η μεμβράνη παραμένει άθικτη.

Αυτό το πρόβλημα επιλύεται χάρη στην παρουσία κελυωτών συνδέσμων που υπάρχουν στα επιθήλια. Αυτές οι ενώσεις σχηματίζονται μεταξύ δύο γειτονικών κυττάρων ταξινομούνται σύμφωνα με τη λειτουργία καθεμίας σε συμμετρικές και ασύμμετρες αρθρώσεις.

Μια ασύμμετρη αρθρώσεις ανήκουν ημιδεσμοσώματα και να συμμετρικό διασταυρώσεις σφικτών συνδέσμων, δεσμοσωμάτων στα δεσμοσώματα ιμάντα, και στενά τμήματα μεσοκυττάριου χώρου. Στη συνέχεια θα περιγράψουμε λεπτομερώς κάθε ένα από τα συνδικάτα.

Τύποι

-Στενοί κόμβοι

Σφικτών συνδέσμων, επίσης γνωστή στην βιβλιογραφία ως φράζοντας διασταυρώσεις αποτελούν τομείς στις κυτταρικές μεμβράνες των γειτονικών κυττάρων ενώνονται στενά - όπως το όνομα «στενός σύνδεσμος» υποδεικνύει.

Υπό μέσες συνθήκες, τα κύτταρα διαχωρίζονται με απόσταση 10 έως 20 nm. Ωστόσο, στην περίπτωση των στενών διασταυρώσεων, η απόσταση αυτή μειώνεται σημαντικά και οι μεμβράνες και των δύο κυττάρων αγγίζονται ή και συγχωνεύονται.

Μία τυπική στενή ένωση βρίσκεται μεταξύ των πλευρικών τοιχωμάτων γειτονικών κυττάρων σε ελάχιστη απόσταση από τις κορυφαίες επιφάνειες τους.

Στον επιθηλιακό ιστό, όλα τα κύτταρα δημιουργούν ενώσεις αυτού του τύπου για να παραμείνουν ενωμένες. Σε αυτή την αλληλεπίδραση, τα κύτταρα βρίσκονται σχηματίζοντας ένα σχέδιο που θυμίζει ένα δακτύλιο. Αυτά τα συνδικάτα καλύπτουν ολόκληρη την περίμετρο.

Πρωτεΐνες που εμπλέκονται σε σφιχτούς κόμβους

Ocludina και Claudina

Οι περιοχές στενής επαφής περιβάλλουν ολόκληρη την επιφάνεια του κυττάρου. Αυτές οι περιοχές σχηματίζουν αναστομωτικές λωρίδες επαφής των διαμεμβρανικών πρωτεϊνών γνωστών ως occludin και claudin. Ο όρος αναστόμωση αναφέρεται στην ένωση ορισμένων ανατομικών στοιχείων.

Αυτές οι δύο πρωτεΐνες ανήκουν στην ομάδα των τετραεσπανινών. Χαρακτηρίζονται από τέσσερις διαμεμβρανικές περιοχές, δύο εξωτερικούς βρόχους και δύο σχετικά μικρές κυτταροπλασμικές ουρές.

Έχει παρατηρηθεί ότι η ωκλεΐνη αλληλεπιδρά με τέσσερα άλλα πρωτεϊνικά μόρια, που ονομάζεται ωκλεΐνη της ζωνούλας και συντομεύεται ως ΖΟ. Αυτή η τελευταία ομάδα περιλαμβάνει τις πρωτεΐνες ZO 1, ZO 2, ZO 3 και afuna.

Κλαουδίνης, εν τω μεταξύ, είναι μια οικογένεια 16 πρωτεϊνών που αποτελούν μια σειρά γραμμικών ινιδίων στις σφικτές συνδέσεις, η οποία επιτρέπει σε αυτό διασταύρωση αναλάβει το ρόλο ενός «φραγμού» στην παρακυτταρικής οδού.

Νεκτίνες και JAM

Οι νεκτίνες και τα μόρια προσκόλλησης των συνδικάτων (συντομογραφημένα με το ακρωνύμιό της στην αγγλική JAM), εμφανίζονται επίσης στις στενές διασταυρώσεις. Αυτά τα δύο μόρια ευρίσκονται ως ομοδιμερή στον ενδοκυτταρικό χώρο.

Οι νεκτίνες συνδέονται με τα νημάτια ακτίνης μέσω της πρωτεΐνης αφανίνης. Το τελευταίο φαίνεται να είναι ζωτικής σημασίας, δεδομένου ότι στις απαλοιφές του γονιδίου που κωδικοποιεί την αφανίνη σε τρωκτικά, οδηγούν στο θάνατο του εμβρύου.

Λειτουργίες στενών διασταυρώσεων

Αυτοί οι τύποι διακλαδώσεων κυψέλης-κυττάρου εκτελούν δύο βασικές λειτουργίες. Ο πρώτος είναι ο προσδιορισμός της πολικότητας των κυττάρων στο επιθήλιο, ο διαχωρισμός της κορυφαίας περιοχής από τη βασοτολική και η παρεμπόδιση αδικαιολόγητης διάχυσης λιπιδίων, πρωτεϊνών και άλλων βιομορίων..

Όπως αναφέρθηκε στον ορισμό, τα κύτταρα του επιθηλίου ομαδοποιούνται σε ένα δακτύλιο. Αυτή η δομή διαχωρίζει την κορυφαία επιφάνεια του κυττάρου από τα πλευρικά και βασικά, η οποία καθορίζει τη διαφοροποίηση μεταξύ των περιοχών.

Αυτός ο διαχωρισμός θεωρείται μία από τις σημαντικότερες έννοιες στη μελέτη της φυσιολογίας των επιθηλίων.

Δεύτερον, οι σφιχτοί σύνδεσμοι εμποδίζουν την ελεύθερη διέλευση των ουσιών μέσω του στρώματος των επιθηλιακών κυττάρων, το οποίο μεταφράζεται σε ένα φραγμό στο παρακυτταρικό μονοπάτι..

-Διασταυρώσεις σχισμών ή διακένων

Διασταυρώσεις διακλάδωσης ή διακένου βρίσκονται σε περιοχές που δεν έχουν περιοριστική κυτταροπλασματική μεμβράνη μεταξύ γειτονικών κυττάρων. Σε μια διαχωρισμένη ένωση, τα κυτταροπλάσματα των κυττάρων συνδέονται και δημιουργείται μια φυσική σύνδεση όπου μπορεί να συμβεί η διέλευση μικρών μορίων.

Αυτή η κατηγορία αρθρώσεων βρίσκεται σχεδόν σε όλα τα επιθήλια και σε άλλους τύπους ιστών, όπου εξυπηρετούν διάφορους σκοπούς..

Για παράδειγμα, σε διάφορους ιστούς οι συνδέσεις σχισμής μπορεί να ανοίγουν ή να κλείνουν ως απόκριση σε εξωκυτταρικά σήματα, όπως συμβαίνει με την ντοπαμίνη νευροδιαβιβαστή. Η παρουσία αυτού του μορίου μειώνει την επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων κατηγορίας στον αμφιβληστροειδή, σε απόκριση της αυξημένης έντασης του φωτός.

Πρωτεΐνες που εμπλέκονται σε αρμούς διάσπασης

Οι κόμβοι διαχωρισμού σχηματίζονται από πρωτείνες που ονομάζονται connexins. Έτσι, ένα "conexón" επιτυγχάνεται με την ένωση έξι monomeos connexin. Αυτή η δομή είναι ένας κοίλος κύλινδρος ο οποίος διέρχεται μέσω της κυτταροπλασματικής μεμβράνης.

Οι συνδέσεις διατάσσονται έτσι ώστε να δημιουργείται ένας αγωγός ανάμεσα στα κυτταροπλάσματα των γειτονικών κυττάρων. Επιπλέον, οι συνδετήρες τείνουν να συσσωματώνονται και να σχηματίζουν ένα είδος πλακών.

Λειτουργίες σχισμένων αρθρώσεων

Χάρη στο σχηματισμό αυτών των δεσμών, μπορεί να συμβεί η κίνηση ορισμένων μορίων μεταξύ των γειτονικών κυττάρων. Το μέγεθος του μορίου που πρόκειται να μεταφερθεί είναι καθοριστικό, η βέλτιστη διάμετρος είναι 1,2, όπως ιόντα ασβεστίου και κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη.

Συγκεκριμένα, τα ανόργανα ιόντα και τα υδατοδιαλυτά μόρια μπορούν να μεταφερθούν από κυτταρικό κυτταρόπλασμα στο συνεχόμενο κυτταρόπλασμα.

Οι συγκεντρώσεις ασβεστίου διαδραματίζουν καίριο ρόλο σε αυτό το κανάλι. Όταν αυξάνεται η συγκέντρωση ασβεστίου, οι αξονικοί αγωγοί τείνουν να κλείνουν.

Έτσι, οι μεσοκυττάριου χώρου συμμετέχουν ενεργά στη διαδικασία των ηλεκτρικών και χημική σύζευξη μεταξύ των κυττάρων, όπως συμβαίνει σε μυϊκά κύτταρα της καρδιάς, οι οποίες είναι υπεύθυνες για τη μετάδοση ηλεκτρικών ώσεων.

-Αγκυρώσεις ή προσκολλημένες συνδέσεις

Κάτω από τις στενές αρθρώσεις, βρίσκουμε τις αρθρώσεις αγκύρωσης. Γενικά, αυτά βρίσκονται κοντά στην κορυφαία επιφάνεια του επιθηλίου. Σε αυτή την ομάδα, μπορούμε να διακρίνουμε τρεις κύριες ομάδες, τα adherens zonula ή desmosoma στη ζώνη, τα adherens macula ή desmosome σημείο και το desmosome.

Σε τέτοιες αρθρώσεις, οι γειτονικές κυτταρικές μεμβράνες που είναι ενωμένες με zonules και προσφύσεως είναι maculas χωρίζονται από μία απόσταση κύτταρο είναι σχετικά μεγάλο - αν συγκριθεί με υπάρχει ο ελάχιστος χώρος στην περίπτωση των σφικτών συνδέσμων.

Το διακυτταρικό χώρο καταλαμβάνεται από πρωτεΐνες που ανήκουν στην οικογένεια καδερίνης, δεσμογλεΐνες και desmocolinas δεσμεύεται κυτταροπλασματική πλάκες που περιέχουν άλλες πρωτεΐνες που ονομάζονται δεσμοπλακίνη, πλακοσφαιρίνης και plakophilin.

Ταξινόμηση των αρθρώσεων αγκύρωσης

Zonula adherens

Όπως και στην περίπτωση των στενών αρμών, στις αρθρώσεις αγκύρωσης παρατηρούμε επίσης το μοτίβο διαμόρφωσης με τη μορφή δακτυλίου ή ιμάντα. Τα adherens zonula συνδέονται με μικροφίλμ ακτίνης, μέσω της αλληλεπίδρασης δύο πρωτεϊνών: καντερίνες και κατενίνες.

Macule adherens

Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτή η δομή είναι γνωστή απλά ως desmosoma, είναι μια σημειακή διασταύρωση που συνδέεται με ενδιάμεσα νήματα που σχηματίζονται από κερατίνη. Σε αυτό το πλαίσιο, οι εν λόγω δομές κερατίνης ονομάζονται "τοννοφιλιμαντή". Τα νημάτια εκτείνονται από το ένα σημείο στο άλλο στα επιθηλιακά κύτταρα.

Point desmosomas

Αυτά παρέχουν δύναμη και ακαμψία στα επιθηλιακά κύτταρα. Έτσι, πιστεύεται ότι η κύρια λειτουργία του σχετίζεται με την ενίσχυση και τη σταθεροποίηση παρακείμενων κυττάρων.

Τα δεσμοσώματα μπορούν να συγκριθούν με ένα είδος πριτσινιών ή συγκολλήσεων, αφού μοιάζουν με ξεχωριστά μικροσκοπικά στίγματα και όχι με συνεχείς ζώνες.

Θεωρούμε αυτό το είδος των αρθρώσεων παρεμβάλλεται δίσκων που δεσμεύονται καρδιομυοκύτταρα σε καρδιακό μυ και στις μήνιγγες επένδυση την εξωτερική επιφάνεια του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού.

-Αιμιδοσώματα

Τα αιμιδοσώματα εμπίπτουν στην κατηγορία των ασύμμετρων συνδέσεων. Αυτές οι δομές έχουν τη λειτουργία της αγκυροβόλησης της βασικής περιοχής του επιθηλιακού κυττάρου με το υποκείμενο βασικό στρώμα.

Ο όρος hemidesmosome χρησιμοποιείται επειδή αυτή η δομή φαίνεται, κυριολεκτικά, "μέτριο" δεσμόσωμα. Ωστόσο, από τη σκοπιά της βιοχημικής τους σύνθεσης, και τα δύο συνδικάτα είναι εντελώς διαφορετικά.

Είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι τα δεσμοζώματα είναι υπεύθυνα για την προσκόλληση ενός γειτονικού κυττάρου με ένα άλλο, ενώ η λειτουργία του αιμοειδώματος είναι να ενωθεί με το βασικό έλασμα.

Σε αντίθεση με adherens ωχρά κηλίδα ή δεσμόσωμα, ημιδεσμοσώματα έχουν μια διαφορετική δομή, που αποτελείται από: ένα κυτταροπλασματικό φύλλο που συνδέεται με ενδιάμεσα νημάτια και πλάκα εξωτερικές μεμβράνες, η οποία είναι υπεύθυνη για την προσκόλληση της hemidesmosome με το βασικό έλασμα, μέσω ενός νήμα αγκύρωσης.

Μία λειτουργία είναι ημιδεσμοσώματα αυξήσει τη συνολική σταθερότητα των επιθηλιακών ιστών, χάρη στην παρουσία των κυτταροσκελετικών ενδιάμεσων νηματίων που συνδέονται με συστατικά του βασικού υμένα.

Συνδέσεις κυττάρων σε φυτά

Το φυτικό βασίλειο στερείται των περισσότερων κυτταρικών συνενώσεων που περιγράφηκαν παραπάνω, με εξαίρεση ένα λειτουργικό αντίστοιχο που μοιάζει με κόμβους σχισμών.

Στα φυτά, τα κυτταροπλάσματα παρακείμενων κυττάρων συνδέονται με μονοπάτια ή κανάλια που ονομάζονται πλασμοδείγματα.

Αυτή η δομή δημιουργεί μια συνέχεια από το ένα φυτικό κύτταρο στο επόμενο. Αν και διαφέρει δομικά από τις σχισμές, έχουν πολύ παρόμοιους ρόλους, επιτρέποντας τη διέλευση μικρών ιόντων και μορίων.

Ιατρική προοπτική

Από την άποψη της ιατρικής, τα κυτταρικά συνδικάτα είναι ένα σημαντικό ζήτημα. Έχει βρεθεί ότι μεταλλάξεις στα γονίδια που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες που εμπλέκονται στις συνδέσεις μεταφράζονται σε κλινικές παθολογίες.

Για παράδειγμα, αν υπάρχει κάποια μετάλλαξη στο γονίδιο που κωδικοποιεί για έναν συγκεκριμένο τύπο κλαουδίνης (μία από τις πρωτεΐνες που διαμεσολαβούν συνδικάτα αλληλεπίδραση στενού τύπου) προκαλεί μια σπάνια νόσο σε ανθρώπινο.

Αυτό είναι το σύνδρομο της απώλειας νεφρικών μαγνησίου και τα συμπτώματα περιλαμβάνουν χαμηλή ποσότητα μαγνησίου και επιληπτικές κρίσεις.

Επιπλέον, έχει βρεθεί ότι μία μετάλλαξη στο γονίδιο που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη νεκτίνη 1 είναι υπεύθυνη για το σύνδρομο της κεφαλής του σχισίματος ή το σχισμένο χείλος. Η κατάσταση αυτή θεωρείται μία από τις πιο συνηθισμένες δυσπλασίες των νεογνών.

Μεταλλάξεις στο γονίδιο nectin 1 έχουν επίσης συσχετισθεί με άλλα κατάσταση που ονομάζεται εκτοδερμική δυσπλασία που επηρεάζουν το δέρμα, τα μαλλιά, τα νύχια και τα δόντια των ανθρώπινων όντων.

Πέμφιγα πέμφιγα είναι πομφολυγώδεις παθολογία του δέρματος προσδιορίζεται με αυτοαντισώματα έναντι δεσμογλείνης 1, βασικό στοιχείο που είναι υπεύθυνο για τη διατήρηση της συνεκτικότητας της επιδερμίδας.

Αναφορές

1. Alberts, Β., Bray, D., Hopkin, Κ., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, Μ., & Walter, Ρ. (2015). Βασική βιολογία των κυττάρων. Garland Science.
2. Cooper, G. Μ., & Hausman, R. Ε. (2000). Το κελί: Μοριακή προσέγγιση. Sinauer Associates.
3. Curtis, Η., & Barnes, Ν. S. (1994). Πρόσκληση στη βιολογία. Macmillan.
4. Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, Μ., & Anderson, Μ. (2004). Φυσιολογία των ζώων. Sinauer Associates.
5. Karp, G. (2009). Κυτταρική και μοριακή βιολογία: έννοιες και πειράματα. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, Α., & Tres, L. (2016). Ιστολογία και κυτταρική βιολογία: εισαγωγή στην παθολογία. Elsevier Βραζιλία.
7. Οι Lodish, H., Berk, Α., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, Μ., Scott, Μ.Ρ., & Matsudaira,. Βιολογία των μοριακών κυττάρων. Macmillan.
8. Voet, D., & Voet, J.G (2006). Βιοχημεία. Ed. Panamericana Medical.