Tett veikryss

Tette kryss er protein nettverk. De belter endotelvevet i tarmen, blæren og hjernen, og i tillegg til stabiliserende funksjoner, har de også barrierefunksjoner. Forstyrrelser av disse barrierefunksjonene har en negativ effekt på kroppens forskjellige milier.

Hva er et tett kryss?

Hver cellemembran inneholder forskjellige proteiner. De individuelle membranproteinene danner et mer eller mindre tett nettverk. I denne sammenhengen er en "tett forbindelse", på latin kalt "Zonula occludens" og på engelsk "Tight Junction", en slags proteinholdig terminalstrimmel som for eksempel omkranser epitelcellene til virveldyr og er tett koblet til nabobygger.

Tette kryss tetter avstandene mellom cellene. De tilsvarer en barriere for diffusjon. Diffusjon er en stofftransportvei i kroppen til levende vesener som absorberer individuelle molekyler i cellene. I form av en diffusjonsbarriere, kontrollerer tette forbindelser strømmen av molekyler inn i epitelet. De forhindrer også diffusjon av membrankomponenter fra det apikale til det laterale området og omvendt. Gjennom sistnevnte funksjon opprettholder de polariteten til epitelcellene.

Tette veikryss omkranser nyre, urinblære og tarmepitel. I tillegg er de en funksjonell komponent i den såkalte blod-hjerne-barrieren og sikrer at stoffer fra blodet ikke kan diffundere inn i vevet i hjernen. De endelige åsene laget av membranproteiner kan inneholde forskjellige proteiner. Sannsynligvis er ikke alle av dem kjent ennå.

Anatomi og struktur

De viktigste membranproteinene i tette forbindelser er claudins og occludin. Claudins er dokumentert i mer enn 20 forskjellige virveldyr. Alle integrerte membranproteiner har et nettverkslignende arrangement og forbinder membranene til flere celler i en kontakt-til-hode-kontakt. Vannholdige porer utgjør anatomi.

Sammensetningen av de inneholdte membranproteinene skiller seg fra epitel til epitel og avhenger av de funksjonelle kravene til de tette forbindelsene. For eksempel er claudin 16 i nyreepitelet involvert i opptaket av Mg2 + -ioner av nyrene i blodet. Tette kryss danner nettverk med forskjellig tetthet avhengig av oppgaven og epitelet. Membranproteinene sitter løst i tarmen. Blod-hjerne-barrieren danner en relativt tett barriere.

Nettets tetthet korrelerer med permeabiliteten. Proteinetettverket består av smale tråder. Spesielt kombineres de ekstracellulære områdene av de enkelte proteiner for å danne en celleforbindelse. De intracellulære områdene avhenger av cytoskelettet til celler. De trange veikryssene omgir celleomkretsen til et epitel som et belte og hekker dermed mot epitelcellestrukturen.

Funksjon & oppgaver

Tette kryss er primært en diffusjonsbarriere. Denne funksjonen kan holde tilbake molekyler helt fra det intracellulære rommet, eller være assosiert med en selektiv permeabilitet (semipermeability) for molekyler av en viss størrelse. Nettverket av trange veikryss, gjennom sin funksjon som en diffusjonsbarriere, er forutsetningen for transcytose. Den paracellulære diffusjonen av molekyler eller ioner gjennom epitelrommet forhindres av de trange veikryssene. Samtidig holder endelistene at kroppsvæsker ikke strømmer ut.

Membranproteinene i de tette forbindelsene beskytter også organismen mot å invadere mikroorganismer og danner dermed også en barriere for levende inntrengere. I tillegg til sperrefunksjonen, har tette kryss også en såkalt gjerdefunksjon. Proteinetettverket forhindrer bevegelse av individuelle membrankomponenter og opprettholder således cellens polaritet i epitelet. Epitelet er delt inn i apikale og basale områder av nettverkene. Den apikale cellemembranen til epitelet har en annen biokjemi enn den basolaterale cellemembranen. De trange veikryssene er med på å opprettholde disse biokjemiske miljøforskjellene og muliggjør dermed en rettet transport av stoffer.

Mekaniske funksjoner legges til disse funksjonene. For eksempel tjener tette forbindelser også til å stabilisere epitelcelleenheter. De forbinder cellene i cytoskjelettet med hverandre og sikrer vevsstatistikken til epitelet. Permeabiliteten mellom epitelcellene kan endres midlertidig. Epitelet er således i stand til å reagere på økte krav til paracellulær transport. For dette formål assosierer claudinene og okkludinene fra de "trange veikryssene" de intracellulære membranproteiner som kobles til aktincytoskjelettet.

Du finner medisinene dine her

Sykdommer

De trange veikryssene kan bli gjenstand for endringer i strukturen på grunn av mutasjoner og dermed mister funksjonene. Claudin 16 i proteinetettverkene i nyrenepitel er ikke til stede i den nødvendige formen etter mutasjoner i det proteinkodende genet. Slike mutasjoner kan resultere i tap av Mg2 +.

På grunn av tapet av barrierefunksjonen blir for få Mg2 + -ioner absorbert fra nyrene i blodet, og for mange skilles ut med urinen. Sykdommer kan også påvirke "zonula occludens". Dette gjelder spesielt hjernen. Blod-hjerne-barrieren er en naturlig diffusjonsbarriere mellom blodet og hjernen som opprettholder hjernens miljø. Forstyrrelser i blod-hjerne-barrieren forekommer for eksempel i sammenheng med multippel sklerose. Imidlertid kan sykdommer som diabetes mellitus også forstyrre blod-hjerne-barrieren. Den beskyttende effekten av barrieren går også tapt ved forskjellige hjerneskader og degenerative sykdommer.

Ved multippel sklerose er det den tilbakevendende betennelsen i hjernen som har en skadelig effekt på de trange veikryssene. Cellene i kroppens eget immunforsvar overvinner blod-hjerne-barrieren som en del av den autoimmune sykdommen.Ved et iskemisk hjerneslag blir komponenter til og med brutt ned i hjerne-barrieren. Denne typen hjerneslag er ledsaget av en tomhet i hjernen, som deretter fylles på nytt med blod. Endotelien av blod-hjerne-barrieren endres i to faser.

Siden den patologiske prosessen frigjør oksidanter, proteolytiske enzymer og cytokiner, endrer permeabiliteten til blod-hjerne-barrieren. Ødem utvikler seg i hjernen. Aktiverte leukocytter frigjør så såkalte matrixmetalloproteaser, som bryter ned basalamina og proteinkomplekser i de trange veikryssene.