Tight junctions zijn eiwitnetwerken. Ze omgorden de endotheelweefsels van de darm, blaas en hersenen en het uitvoeren van barrièrefuncties naast stabiliserende functies. Verstoringen van deze barrièrefuncties hebben een negatief effect op de verschillende milieus van het lichaam.
Wat is een nauwe kruising?
Elke celmembraan bevat verschillende eiwitten Het individuele membraan eiwitten vormen een min of meer dicht netwerk. In deze context is een 'tight junction', in het Latijn een 'zonula occludens' en in het Engels een 'tight junction' genoemd, een soort eiwithoudende eindstrip die bijvoorbeeld de epitheelcellen van gewervelde dieren omgordt en zich in nauw contact met naburige celbanden. Strakke verbindingen sluiten de intercellulaire ruimtes af. Ze komen overeen met een diffusiebarrière. Verspreiding is een massa transportroute in het lichaam van levende organismen die enkel duurt moleculen in de cellen. In de vorm van een diffusiebarrière regelen strakke kruispunten de stroom van moleculen in de epitheel Ze voorkomen ook de diffusie van membraancomponenten van het apicale naar het laterale gebied en vice versa. Door de laatste functie behouden ze de polariteit van de epitheelcellen. Strakke kruispunten omsingelen de nier, urinewegen blaasen intestinaal epitheel Bovendien zijn ze een functioneel onderdeel van de zogenaamde bloed-hersenen barrière en zorgen ervoor dat stoffen uit het bloed niet in de weefsels van de hersenen kunnen diffunderen. De terminale randen van membraan eiwitten kan verschillende eiwitten bevatten. Waarschijnlijk zijn ze nog niet allemaal bekend.
Anatomie en structuur
De belangrijkste membraaneiwitten in tight junctions zijn claudines en occludines. Er is gedocumenteerd dat Claudins meer dan 20 verschillend zijn bij gewervelde dieren. Alle integrale membraaneiwitten hebben reticulaire arrangementen en verbinden de membranen van meerdere cellen die een hoofd-naar-hoofd contact. Waterige poriën make-up de anatomie. De samenstelling van de integrale membraaneiwitten verschilt van epitheel tot epitheel en hangt af van de functionele eisen van de tight junctions. DE claudine 16 in het nierepitheel is bijvoorbeeld betrokken bij de opname van renale Mg2 + -ionen in de bloed Tight junctions vormen verschillende strakke netwerken, afhankelijk van de taak en het epitheel. In de darm zitten membraaneiwitten losjes. Die van de bloed-hersenen barrière vormen een relatief nauwe barrière. De dichtheid van het netwerk hangt samen met de doorlaatbaarheid. Het eiwitnetwerk bestaat elk uit smalle strengen. In de eerste plaats verbinden de extracellulaire domeinen van elk eiwit zich om een celovergang te vormen. De intracellulaire domeinen hechten zich aan het cytoskelet van cellen. Op een riemachtige manier omringen strakke knooppunten dus de celomtrek van een epitheel en nestelen zich zo tegen de epitheelcelassociatie.
Functie en taken
Tight junctions zijn voornamelijk een diffusiebarrière. Deze functie kan behouden moleculen volledig uit de intracellulaire ruimte of geassocieerd zijn met selectieve permeabiliteit (semipermeabiliteit) voor moleculen van bepaalde afmetingen. Het netwerk van tight junctions vormt door zijn functie als diffusiebarrière de voorwaarde voor transcytose. Paracellulaire diffusie van moleculen of ionen door de epitheelruimte wordt voorkomen door de tight junctions. Tegelijkertijd blijven de nauwe kruispunten behouden lichaamssappen om te ontsnappen. De membraaneiwitten van de tight junctions beschermen het organisme ook tegen binnendringende micro-organismen en vormen zo een barrière, zelfs voor levende indringers. Naast de barrièrefunctie hebben krappe kruispunten een zogenaamde hekwerkfunctie. Het eiwitnetwerk verhindert de beweging van individuele membraancomponenten en handhaaft zo de celpolariteit van het epitheel. Het epitheel wordt door de netwerken verdeeld in apicale en basale regio's. De apicale celmembraan van het epitheel heeft een andere biochemie dan het basolaterale celmembraan. De nauwe kruispunten helpen deze biochemische milieuverschillen in stand te houden en maken daardoor gericht transport van stoffen mogelijk. Naast deze functies zijn er mechanische functies. Tight junctions dienen bijvoorbeeld ook om epitheelcelassemblages te stabiliseren. Ze verbinden de cellen van het cytoskelet met elkaar en zorgen voor de weefselopbouw van het epitheel. De permeabiliteit tussen epitheelcellen is onderhevig aan tijdelijke veranderingen. Het epitheel is dus in staat te reageren op paracellulaire verhoogde transportvereisten. Daartoe associëren de claudines en occludines van de 'dichte verbindingen' zich met de intracellulaire membraaneiwitten die een verbinding tot stand brengen met het actine-cytoskelet.
Ziekten
Tight junctions kunnen door mutaties een gewijzigde montage ondergaan en daardoor hun functie verliezen. Claudine 16 van de eiwitnetwerken in het nierepitheel is dus niet in de vereiste vorm aanwezig na mutaties van de eiwitcodering. gen Dergelijke mutaties kunnen leiden tot verlies van Mg2 +. Door het verlies van de barrièrefunctie worden er te weinig Mg2 + -ionen vanuit de nieren in het bloed opgenomen en te veel via de urine uitgescheiden. Ziekten kunnen ook de "zonula occludens" aantasten. Dit geldt vooral voor de hersenen. De bloed-hersenbarrière is een natuurlijke diffusiebarrière tussen bloed en hersenen die het milieu van de hersenen in stand houdt. Storingen van de bloed-hersenbarrière komen bijvoorbeeld voor in de context van multiple sclerose Ziekten zoals suikerziekte mellitus kan ook de bloed-hersenbarrière De beschermende werking van de barrière gaat ook verloren bij verschillende hersenletsel en degeneratieve ziekten. In multiple sclerose, het is de terugkerende ontsteking van de hersenen dat heeft een schadelijk effect op de krappe kruispunten. De cellen van het immuunsysteem van het lichaam overwinnen de bloed-hersenbarrière als onderdeel van de auto-immuunziekte. In een ischemische beroerteworden componenten van de tight junctions binnen de bloed-hersenbarrière feitelijk afgebroken. Deze vorm van beroerte wordt geassocieerd met een leegte van bloed in de hersenen, die vervolgens opnieuw wordt gevuld met bloed. Het endotheel van de bloed-hersenbarrière verandert in twee fasen. Als oxidanten, proteolytisch enzymen en cytokinen worden vrijgegeven door het pathologische proces, de permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière verandert. Oedeem ontwikkelt zich in de hersenen. Als reactie, geactiveerd leukocyten vrijgeven van zogenaamde matrix metalloproteasen, die leiden afbraak van de basale lamina en eiwitcomplexen in de tight junctions.
