Gap Junction

Като Пропуски на кръстовищата е терминът, използван за описание на натрупванията на клетъчно-клетъчни канали. Те кръстосват клетъчните мембрани на две съседни клетки и установяват връзка между цитоплазмата.

Какво представлява пролуката между пролуките?

Гап връзките са така наречените конексони (протеинови комплекси), които свързват плазмената мембрана на две клетки. Мембраните са фиксирани, но под електронния микроскоп все още може да се види празнина.

Каналите на празно съединение се състоят от два половин канала (съединители). Съединителят е изграден от протеинови комплекси, които се сглобяват във формата на шестоъгълник. А в средата остава свободна пора. От два такива протеинови комплекса се образува канал. С помощта на пролуките на кръстовищата е възможен обменът на сигнали между клетките. Молекулите или йони могат да се прехвърлят с помощта на дифузия, която може да бъде метаболитни продукти, вторични пратеници или калциеви йони.

Анатомия и структура

Терминът Gap Junction беше въведен от Морис Карновски и Жан-Пол Ревел. Те открили, че в областта на разрез на пролука разстоянието между две съседни мембрани се стеснява.

Разривът на празнината се състои от шест конексина, които заедно образуват така наречения коннексон. Connexon може да бъде изграден или от различни конексини, или от един и същ тип конексини. Коннексинът се състои от полипептидна верига, която се формира от две извънклетъчни бримки, четири трансмембранни домена или N и C край. Молекулното тегло се определя от дължината на С-края. Има най-малко 20 конексинови гена при хората, като обозначаването на различните коннексинови изоформи се основава на тяхното молекулно тегло. С.

o Connexin 43 например има тегло от 43 kDa. Пропастта между пролуките много често се състои от няколко изоформи. Функционалното значение на това разнообразие не е изяснено напълно; проходимостта на каналите вероятно може да бъде регулирана по различен начин. След това половин канал е свързан към половината канал на съседна клетка. Този междуклетъчен канал е изграден или от различни съединители, или от две идентични съединители. Диаметърът на порите е от 1,5 до 2 nm, за да могат да преминават йони или молекули.

В рамките на няколко секунди, когато две клетки влязат в контакт, може да се установи разделителна връзка. Съединителите са подредени в шестоъгълен шаблон, като около 28 000 канала на квадратен микрометър образуват така наречените плаки.

Функция и задачи

Пропуските на кръстовищата са много чести, особено в ембрионалния стадий. При възрастни те могат да бъдат открити в ретината, в глиалните и епителните клетки и в сърдечния мускул. Пропуските кръстовища изпълняват следните задачи:

• Установяване на пряка електрическа комуникация между клетките
• Производство на директна химическа комуникация чрез така наречените втори пратеници
• Молекулен обмен между клетките
• Предотвратявайте загубите на заряди или молекули по време на размяната

Пропуските на кръстовищата се използват например в костите или лещата на окото за транспортиране на хранителни вещества. Хранителните вещества се абсорбират от граничните клетки и след това се прехвърлят към съседните клетки през пролуките. В панкреаса и черния дроб поддържат секрецията, докато предават потенциала за действие в нервната система или в сърдечния мускул. Разривът на празнината позволява порите да се затварят изключително бързо. Това се случва например, когато съседна клетка е повредена.

Впоследствие съседната клетка се отделя, така че здравите клетки да останат ненарушени. В сърцето, в ретината или в невроните, пролуките в кръстовищата функционират като без предаватели, управлявани от напрежение синапси, които се наричат ​​също "електрически синапси". Това позволява потенциалните действия да се разпространяват много бързо и синхронно. Проводимостта зависи от състава на съединителите.

Можете да намерите лекарствата си тук

заболявания

Ако настъпят промени в изграждането на пролуките, това може да доведе до различни заболявания. При така наречения синдром на Charcot-Marie-Tooth например се появява блокиране между периаксоналната цитоплазма и клетката на Schwann, което води до дегенерация на клетката на Schwann.

Произвеждайки онкогени и туморни промотори, туморните клетки губят способността си да общуват. Каналите на пролуката, близки и несъвместими съединители, се образуват, което води до растеж на туморните клетки. Променен израз на коннексина се среща и при възпалителни процеси. Ако връзките на сърдечната пропаст се променят, това води до сърдечни аритмии, които могат да бъдат животозастрашаващи. Нарушенията във функцията на пролуките в сърцето често имат много различни причини. При така наречената болест на Чагас възниква инфекция с Trypanosoma cruzii, в резултат на което каналите за присъединяване на празнина са по-малко вградени в мембраната. В случай на остър инфаркт, пропастта се свързва, което намалява продължителността на потенциала за действие.

В периода след инфаркта пролуките на кръстовищата се преразпределят, а промените в разпределението на пролуките на кръстовищата се случват и в случай на хронична сърдечна недостатъчност, като по-специално се намалява повърхността на пролуката. Нарушаването на белтъчните съединения на пропастта също може да доведе до вродена глухота, вродено безплодие или кожни заболявания. Каналовите канали също играят важна роля при катаракта. Лещата на окото не може да се снабдява с кръв, тъй като кръвоносните съдове правят тялото на лещата непрозрачно. В резултат на това клетките в лещата зависят от съседните клетки, като захранването се осъществява по каналите за присъединяване на празнина. Ако има нарушение в комуникацията, клетките умират и се развива катаракта.