Tight Junction: Estructura, funció i malalties

Les unions estretes són xarxes de proteïnes. Cinturen els teixits endotelials de l’intestí, bufetai cervell i realitzar funcions de barrera a més de funcions estabilitzadores. Les pertorbacions d’aquestes funcions de barrera tenen un efecte negatiu en els diferents entorns del cos.

Què és una unió estreta?

cada membrana cel · lular conté diferents proteïnes. La membrana individual proteïnes formen una xarxa més o menys densa. En aquest context, una "unió estreta", anomenada "zonula occludens" en llatí i una "unió estreta" en anglès, és una mena de tira terminal que conté proteïnes que, per exemple, fa cintura de les cèl·lules epitelials dels vertebrats i es troba a contacte estret amb bandes cel·lulars veïnes. Unions estretes segellen els espais intercel·lulars. Corresponen a una barrera de difusió. La difusió és un massa ruta de transport al cos dels organismes vius que pren una sola molècules a les cèl·lules. En forma de barrera de difusió, les unions estretes controlen el flux de molècules a la epiteli. També impedeixen la difusió de components de membrana de la regió apical a la lateral i viceversa. Mitjançant aquesta última funció, mantenen la polaritat de les cèl·lules epitelials. Unions estretes fa cintura renal, urinària bufeta, i intestinal epiteli. A més, són un component funcional dels anomenats sang-cervell barrera i garantir que les substàncies de la sang no es puguin difondre als teixits del cervell. Les arestes terminals de membrana proteïnes pot contenir diverses proteïnes. Probablement encara no es coneixen totes.

Anatomia i estructura

Les principals proteïnes de membrana dins de les unions estretes són les claudines i les ocludines. S'ha documentat que les claudines són més de 20 diferents en vertebrats. Totes les proteïnes integrals de membrana posseeixen disposicions reticulars i connecten les membranes de diverses cèl·lules informant a capcontacte de cap. Porus aquosos fer l’anatomia. La composició de les proteïnes de membrana integral difereix de epiteli a l’epiteli i depèn dels requisits funcionals de les unions estretes. La claudina 16 de l’epiteli renal, per exemple, participa en la captació d’ions Mg2 + renals en el sang. Les unions estretes formen diferents xarxes estretes segons la tasca i l’epiteli. A l’intestí, les proteïnes de la membrana s’asseuen lliurement. Els del sang-cervell barrera formen una barrera relativament estreta. L'estanquitat de la xarxa es correlaciona amb la permeabilitat. La xarxa de proteïnes consta cadascuna de cadenes estretes. Principalment, els dominis extracel·lulars de cada proteïna es connecten per formar una unió cel·lular. Els dominis intracel·lulars s’uneixen al citoesquelet de les cèl·lules. De manera semblant al cinturó, les unions estretes envolten la circumferència cel·lular d'un epiteli i, per tant, s'assenten contra l'associació de cèl·lules epitelials.

Funció i tasques

Les unions estretes són principalment una barrera de difusió. Aquesta funció es pot conservar molècules íntegrament des de l’espai intracel·lular o bé s’associa amb permeabilitat selectiva (semipermeabilitat) a molècules de determinades mides. La xarxa d’unions estretes, a través de la seva funció de barrera de difusió, constitueix el requisit previ per a la transcitosi. Les juntes estretes impedeixen la difusió paracel·lular de molècules o ions a través de l’espai epitelial. Al mateix temps, es mantenen les unions estretes fluids corporals d’escapar. Les proteïnes de membrana de les unions estretes també protegeixen l’organisme dels microorganismes invasors, formant així una barrera fins i tot per als invasors vius. A més de la funció barrera, les unions estretes tenen l’anomenada funció de tanca. La xarxa de proteïnes impedeix el moviment de components de membrana individuals i, per tant, manté la polaritat cel·lular de l’epiteli. L'epiteli es divideix per les xarxes en regions apicals i basals. L’apical membrana cel · lular de l’epiteli té una bioquímica diferent de la membrana cel·lular basolateral. Les juntes estretes ajuden a mantenir aquestes diferències de medi bioquímic i, per aquest mateix fet, permeten el transport direccional de substàncies. A més d’aquestes funcions, hi ha funcions mecàniques. Per exemple, les unions estretes també serveixen per estabilitzar conjunts de cèl·lules epitelials. Connecten les cèl·lules del citoesquelet entre elles i asseguren l’estructura del teixit de l’epiteli. La permeabilitat entre les cèl·lules epitelials està subjecta a canvis transitoris. Per tant, l’epiteli és capaç de respondre a les demandes de transport paracel·lular augmentades. Per aquest motiu, les claudines i les ocludines dels "compostos densos" s’associen a les proteïnes de la membrana intracel·lular que estableixen una connexió amb el citoesquelet d’actina.

Malalties

Les unions estretes poden patir un muntatge alterat a causa de mutacions i, per tant, perden les seves funcions. Per tant, la claudina 16 de les xarxes de proteïnes de l’epiteli renal no està present en la forma requerida després de mutacions en la codificació de proteïnes general. Aquestes mutacions poden provocar pèrdues de Mg2 +. A causa de la pèrdua de la funció barrera, s’absorbeixen pocs ions Mg2 + dels ronyons a la sang i se n’excreten massa per l’orina. Les malalties també poden afectar la "zonula occludens". Això és especialment cert per al cervell. El barrera hematoencefàlica és una barrera de difusió natural entre la sang i el cervell que manté l’entorn del cervell. Perturbacions del barrera hematoencefàlica es produeixen, per exemple, en el context de esclerosi múltiple. No obstant això, malalties com diabetis mellitus també pot alterar el barrera hematoencefàlica. L'efecte protector de la barrera també es perd en diverses lesions cerebrals i malalties degeneratives. En esclerosi múltiple, és el recurrent inflamació del cervell que té un efecte perjudicial a les unions estretes. Les cèl·lules del sistema de defensa immune del cos superen la barrera hematoencefàlica com a part de la malaltia autoimmune. En una isquèmia carrera, els components de les unions estretes dins de la barrera hematoencefàlica es degraden. Aquesta forma de carrera s’associa amb un buit sanguini al cervell, que posteriorment es reomple amb sang. L’endoteli de la barrera hematoencefàlica canvia en dues fases. Com a oxidants, proteolítics enzims i les citocines s’alliberen pel procés patològic, la permeabilitat de la barrera hematoencefàlica canvia. L’edema es desenvolupa al cervell. Com a resposta, activat leucòcits alliberen les anomenades metaloproteases de matriu, que lead a la degradació de la làmina basal i els complexos proteics a les unions estretes.