Smal korsning

Täta korsningar är proteinnätverk. De omsluter endotelvävnaden i tarmen, urinblåsan och hjärnan och har, förutom stabiliserande funktioner, även barriärfunktioner. Störningar av dessa barriärfunktioner påverkar kroppens olika miljöer negativt.

Vad är en snäv korsning?

Varje cellmembran innehåller olika proteiner. De enskilda membranproteinerna bildar ett mer eller mindre tätt nätverk. I detta sammanhang är en "tight junction", kallad "Zonula occludens" på latin och "tight junction" på engelska, en typ av proteininnehållande terminalremsor som t.ex.

Täta korsningar tätar utrymmena mellan cellerna. De motsvarar en barriär mot diffusion. Diffusion är en substanstransportväg i kroppen av levande varelser som absorberar enskilda molekyler i cellerna. I form av en diffusionsbarriär styr snäva korsningar flödet av molekyler till epitelet. Dessutom förhindrar de diffusion av membrankomponenter från det apikala in i det laterala området och vice versa. Genom den senare funktionen upprätthåller de epitelcellens polaritet.

Täta korsningar omsluter njurarna, urinblåsan och tarmens epitel. Dessutom är de en funktionell komponent i den så kallade blod-hjärnbarriären och säkerställer att ämnen från blodet inte kan diffundera i hjärnans vävnad. De sista åsarna av membranproteiner kan innehålla olika proteiner. Förmodligen är inte alla av dem kända än.

Anatomi & struktur

De viktigaste membranproteinerna inom snäva övergångar är claudiner och occludin. Claudins har dokumenterats i mer än 20 olika ryggradsdjur. Alla integrerade membranproteiner har ett nätliknande arrangemang och förbinder membranen från flera celler i en kontakt-mot-huvud-kontakt. Vattniga porer utgör anatomin.

Sammansättningen av de innehållande membranproteinerna skiljer sig från epitel till epitel och beror på de funktionella kraven för de trånga korsningarna. Exempelvis är claudin 16 i njurepitelet involverat i upptaget av Mg2 + -jonerna i njurarna i blodet. Täta korsningar bildar nätverk med olika täthet beroende på uppgift och epitel. Membranproteinerna sitter löst i tarmen. Blod-hjärnbarriären utgör en relativt tät barriär.

Nätverkets täthet korrelerar med permeabiliteten. Proteinetätverket består av smala trådar. Speciellt de extracellulära områdena för de enskilda proteinerna kombineras för att bilda en cellanslutning. De intracellulära områdena är fästa vid cellens cytoskelett. De trånga korsningarna omger cellens omkrets i ett epitel som ett bälte och ligger därmed mot epitelcellföreningen.

Funktion & uppgifter

Täta korsningar är främst en diffusionsbarriär. Denna funktion kan hålla tillbaka molekyler helt från det intracellulära utrymmet eller vara associerat med en selektiv permeabilitet (semipermeability) för molekyler av en viss storlek. Nätverket med snäva korsningar, genom sin funktion som en diffusionsbarriär, är förutsättningen för transcytos. Den paracellulära diffusionen av molekyler eller joner genom epitelrummet förhindras av de snäva övergångarna.Samtidigt håller ändremsorna kroppsvätskor från att rinna ut.

Membranproteinerna i de trånga korsningarna skyddar också organismen från att invadera mikroorganismer och bildar således också en barriär för levande inkräktare. Förutom barriärfunktionen har trånga korsningar också en så kallad stakefunktion. Proteinetätverket förhindrar rörelse av enskilda membrankomponenter och upprätthåller således epitelens cellpolaritet. Epitelet delas upp i apikala och basala områden av nätverken. Det apikala cellmembranet i epitelet har en annan biokemi än det basolaterala cellmembranet. De snäva korsningarna hjälper till att upprätthålla dessa biokemiska miljöskillnader och möjliggör därmed en riktad transport av ämnen.

Mekaniska funktioner läggs till i dessa funktioner. Till exempel tjänar snäva korsningar också till att stabilisera epitelcellsaggregat. De förbinder cellerna i cytoskelettet med varandra och säkerställer vävnadsstatiken i epitelet. Permeabiliteten mellan epitelcellerna kan förändras tillfälligt. Epitelet kan således reagera på ökade paracellulära transportbehov. För detta ändamål associeras claudinerna och occludinerna från de "trånga övergångarna" med de intracellulära membranproteinerna som ansluter till aktincytoskeletten.

Du hittar din medicin här

sjukdomar

De trånga korsningarna kan bli föremål för förändringar i strukturen på grund av mutationer och därmed förlora sina funktioner. Klaudinet 16 i proteinnätverken i njurepitelet finns inte i den erforderliga formen efter mutationer i den proteinkodande genen. Sådana mutationer kan resultera i en förlust av Mg2 +.

På grund av förlusten av barriärfunktionen absorberas för få Mg2 + -joner från njurarna i blodet och för många utsöndras med urinen. Sjukdomar kan också påverka "zonula occludens". Detta gäller särskilt hjärnan. Blod-hjärnbarriären är en naturlig diffusionsbarriär mellan blodet och hjärnan som upprätthåller hjärnans miljö. Störningar i blod-hjärnbarriären uppstår till exempel i samband med multipel skleros. Men sjukdomar som diabetes mellitus kan också störa blod-hjärnbarriären. Barriärens skyddande effekt försvinner också med olika hjärnskador och degenerativa sjukdomar.

Vid multipel skleros är det den återkommande inflammation i hjärnan som har en skadlig effekt på de trånga korsningarna. Cellerna i kroppens eget immunförsvar övervinner blod-hjärnbarriären som en del av den autoimmuna sjukdomen. Vid en iskemisk stroke bryts till och med delar av de trånga korsningarna i blod-hjärnbarriären. Denna typ av stroke är förknippad med en tomhet i blodet i hjärnan, som sedan fylls på med blod. Endotelien av blod-hjärnbarriären förändras i två faser.

Eftersom oxidanter, proteolytiska enzymer och cytokiner frisätts under den patologiska processen förändras blod-hjärnbarriärens permeabilitet. Ödem utvecklas i hjärnan. Aktiverade leukocyter släpper sedan så kallade matrismetalloproteaser, som bryter ned basalamina och proteinkomplex i de snäva korsningarna.