Стегнат кръстовище

Стегнати кръстовища са протеинови мрежи. Те опасват ендотелната тъкан на червата, пикочния мехур и мозъка и освен че стабилизират функциите, поемат и бариерни функции. Нарушенията на тези бариерни функции имат отрицателен ефект върху различната среда на тялото.

Какво е плътно кръстовище?

Всяка клетъчна мембрана съдържа различни протеини. Отделните мембранни протеини образуват повече или по-малко плътна мрежа. В този контекст „тясна връзка“, на латински наречена „Zonula occludens“ и на английски „Tight Junction“, е вид протеин-съдържаща терминална лента, която опасва например епителните клетки на гръбначните животни и е тясно свързана със съседните клетъчни лигаменти.

Тесните кръстовища запечатват пространствата между клетките. Те съответстват на бариера за дифузия. Дифузията е път на транспорт на вещества в тялото на живите същества, който абсорбира отделни молекули в клетките. Под формата на дифузионна бариера, тесните кръстовища контролират потока на молекулите в епитела. Те също така предотвратяват дифузията на мембранните компоненти от апикалната към страничната зона и обратно. Чрез последната функция те поддържат полярността на епителните клетки.

Тесните кръстовища предпазват бъбреците, пикочния мехур и чревния епител. В допълнение, те са функционален компонент на така наречената кръвно-мозъчна бариера и гарантират, че веществата от кръвта не могат да дифундират в тъканта на мозъка. Крайните хребети, изработени от мембранни протеини, могат да съдържат различни протеини. Вероятно все още не са известни всички.

Анатомия и структура

Най-важните протеини на мембраната в тесни кръстовища са клаудини и оклудин. Клаудините са документирани в повече от 20 различни гръбначни животни. Всички интегрални мембранни протеини имат мрежова подредба и свързват мембраните на няколко клетки при контакт с главата. Воднистите пори съставляват анатомията.

Съставът на съдържащите се мембранни протеини се различава от епител до епител и зависи от функционалните изисквания на стегнатите кръстовища. Например, клаудин 16 в бъбречния епител участва в поглъщането на Mg2 + йони от бъбреците в кръвта. Тесните кръстовища образуват мрежи с различна стегнатост в зависимост от задачата и епитела. Мембранните протеини седят свободно в червата. Кръвно-мозъчната бариера образува сравнително стегната бариера.

Уплътнеността на мрежата корелира с пропускливостта. Протеиновата мрежа се състои от тесни нишки. По-специално, извънклетъчните области на отделните протеини се комбинират, за да образуват клетъчна връзка. Вътреклетъчните зони зависят от цитоскелета на клетките. Стегнатите кръстовища обграждат клетъчната обиколка на епител като колан и по този начин се сгушват срещу епителната клетъчна структура.

Функция и задачи

Тесните кръстовища са предимно дифузионна бариера. Тази функция може да задържа молекулите напълно от вътреклетъчното пространство или да бъде свързана със селективна пропускливост (полупропускливост) за молекули с определен размер. Мрежата от тесни кръстовища, чрез функцията му като дифузионна бариера, е предпоставка за трансцитоза. Парацелуларната дифузия на молекули или йони през епителното пространство се предотвратява от плътните кръстовища. В същото време крайните ленти предпазват телесните течности от изтичане.

Мембранните протеини на тесните кръстовища също защитават организма от нахлуване на микроорганизми и по този начин също образуват бариера за живите нарушители. В допълнение към преградната функция, тесните кръстовища имат и така наречената оградна функция. Протеиновата мрежа предотвратява движението на отделни компоненти на мембраната и по този начин поддържа клетъчната полярност на епитела. Епителът е разделен на апикални и базални области от мрежите. Апикалната клетъчна мембрана на епитела има различна биохимия от базолатералната клетъчна мембрана. Стегнатите кръстовища спомагат за поддържането на тези различия в биохимичната среда и по този начин дават възможност за насочен транспорт на вещества.

Към тези функции се добавят механични функции. Например, тесните кръстовища служат и за стабилизиране на епителните клетки. Те свързват клетките на цитоскелета помежду си и осигуряват тъканната статичност на епитела. Пропускливостта между епителните клетки подлежи на временни промени. По този начин епителът е в състояние да реагира на повишените изисквания за парацелуларен транспорт. За тази цел клаудините и оклудините от "тесните кръстовища" се свързват с протеините на вътреклетъчната мембрана, които се свързват с цитоскелета на актина.

Можете да намерите лекарствата си тук

заболявания

Стегнатите кръстовища могат да бъдат подложени на промени в структурата поради мутации и по този начин да загубят функциите си. Клавдин 16 от протеиновите мрежи в бъбречния епител не присъства в необходимата форма след мутации в протеин-кодиращия ген. Такива мутации могат да доведат до загуба на Mg2 +.

Поради загубата на бариерната функция, твърде малко Mg2 + йони се абсорбират от бъбреците в кръвта и твърде много се отделят с урината. Заболяванията също могат да засегнат "окулунните зони". Това важи особено за мозъка. Кръвно-мозъчната бариера е естествена дифузионна бариера между кръвта и мозъка, която поддържа средата на мозъка. Нарушенията на кръвно-мозъчната бариера възникват например в условията на множествена склероза. Въпреки това, заболявания като захарен диабет също могат да нарушат кръвно-мозъчната бариера. Защитният ефект на бариерата се губи и при различни мозъчни наранявания и дегенеративни заболявания.

При множествена склероза повтарящото се възпаление на мозъка има вредно въздействие върху стегнатите кръстовища. Клетките на собствената имунна защита на тялото преодоляват кръвно-мозъчната бариера като част от автоимунното заболяване.При исхемичен инсулт компоненти на плътните кръстовища в кръвно-мозъчната бариера дори се разграждат. Този тип инсулт е придружен от празнота в мозъка, която след това се пълни с кръв. Ендотелията на кръвно-мозъчната бариера се променя в две фази.

Тъй като патологичният процес освобождава окислители, протеолитични ензими и цитокини, пропускливостта на кръвно-мозъчната бариера се променя. Отокът се развива в мозъка. След това активираните левкоцити освобождават така наречените матрични металопротеази, които разграждат базалната ламина и протеиновите комплекси в тесните кръстовища.