Az intercelluláris kontaktus szerkezete, amely meghatározza az anyagok paracelluláris transzportját. Szoros érintkezők Szoros érintkezés
Szoros záró érintkezés - a szomszédos sejtek membránjainak bilipid rétegei érintkeznek. A sejtek közötti szoros érintkezés zónájában gyakorlatilag semmilyen anyag nem halad át.
Az állandó sejtkontaktusok úgy tartják össze a sejteket a hámsejtrétegben, hogy még a kis molekulák is megakadályozzák a réteg egyik oldaláról a másikra áramlását. Számos membránfehérje oldalirányú mobilitása korlátozott. A mobilitás korlátozása szoros csomópontok részvételével kialakított sorompók segítségével valósul meg.
A hámszövetek klónjai (epithelium) szelektíven permeábilis gátként funkcionálnak, amely a réteg két oldalán elválasztja a különböző kémiai összetételű folyadékokat. A szoros érintkezők ebben a funkcióban két szerepet töltenek be.
A hámsejtek által végrehajtott transzcelluláris transzport (például tápanyagok a vékonybél üregéből az intracelluláris folyadékba a réteg másik oldalán) a membránhordozó fehérjék két csoportjától függ: az egyik az apikálison helyezkedik el (az üreg felé néz). ) a sejt felszínén, és aktívan szállítja az egyes molekulákat a sejtbe; a másik a sejt bazolaterális felületén helyezkedik el, és lehetővé teszi, hogy ugyanazok a molekulák megkönnyített diffúzióval hagyják el a sejtet. Ennek a célzott transzportnak a fenntartása érdekében nem szabad az apikális hordozófehérjéknek a bazolaterális felületre történő mozgását és fordítva.
Ezenkívül a hámsejtek közötti réseket úgy kell lezárni, hogy a szállított molekulák ne diffundáljanak vissza az üregbe az intercelluláris tereken keresztül.
A szoros csomópontok ezt a két funkciót látják el: gátolják a membránfehérjék diffúzióját az apikális és bazolaterális felületek között, és rögzítik a szomszédos sejteket, hogy a vízben oldódó molekulák ne áramolhassanak a réteg másik oldalára. Ugyanakkor a szoros csomópontok áthatolhatatlanok a makromolekulák számára, és a kismolekulákkal szembeni áteresztőképességük nagymértékben változik a különböző epitéliumokban. Az epiteliális sejtek átmenetileg módosíthatják a szoros csomópontokat, hogy lehetővé tegyék a folyadék fokozott áramlását az érintkezési gátak résein keresztül. Az ilyen paracelluláris transzport különösen fontos az aminosavak és monoszacharidok vékonybél üregéből való felszívódása során.
A szoros csomópontok a legfontosabb elemei a szelektíven permeábilis hám- és endoteliális gátak szerkezetének. A szelektív permeabilitás szövetenként változik, vagy egész sejteket és makromolekulákat, vagy csak protonokat és ionokat halad át. A szoros csomópont egymásba fonódó szálak öveként jelenik meg, amely teljesen körülveszi az epiteliális réteg minden sejtjének csúcsát. Úgy gondolják, hogy a kötőszálak specifikus transzmembrán fehérjék hosszú soraiból állnak a két kölcsönhatásba lépő plazmamembránban, és amelyek (fehérjék) közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz, ami az intercelluláris tér elzárásához vezet. A szoros junction integrált membránfehérjéje az okkludin (két citoplazmafehérjével, a ZO-1-gyel és a ZO-2-vel lép kölcsönhatásba (zonula occludence 1, 2). Funkciójuk nem teljesen tisztázott. Talán a lokalizációban van szerepük Az okkuldint a sejtek apikális és bazolaterális felszíne közötti helyeken. Számos citoszkeletálishoz kapcsolódó fehérjét is találtak szoros kapcsolódási pontokon, köztük a zingulint, az antigént és az aktint (az elektronmikroszkópos vizsgálat szerint az aktin filamentumok két globuláris molekula láncból állnak 4 nm átmérőjű, és kettős hélixet alkotnak, melynek menetenként 13,5 molekula van). Ezek a láncok képezik a vázizom vékony filamentumainak alapját, amelyek az aktinon kívül számos más fehérjét is tartalmaznak, a globuláris aktin molekulatömege: körülbelül 42 kDa. Egy polipeptidláncot tartalmaz, amely 375 vagy 374 aminosavból áll; különbségek az aminosavszekvenciákban a különböző aktinokban, mindkettő ugyanazon a fajon belül, a fajok közötti fajok pedig rendkívül jelentéktelenek. Legfeljebb 25 aminosav szubsztitúciót tartalmaznak; Jelenleg az aktin 6 izoformáját különböztetik meg a gerincesekben, az izoelektromos ponttól függően 3 osztályba osztják őket - alfa, béta és gamma; a béta- és gamma-aktinok a nem izomsejtekre, az alfa-aktinek pedig az izomsejtekre jellemzőek). A Ras szerepet játszik a szoros csomópontok működésének szabályozásában. Így úgy tűnik, hogy a sejtek hasonló mechanizmusokkal rendelkeznek a tapadó szerkezetek felépítésében és szabályozásában, és ezek a mechanizmusok szorosan összefüggenek a citoszkeleton változásaival. Azonban még mindig nem teljesen világos, hogy a citoszkeletális átrendeződések hogyan befolyásolják az intercelluláris adhézió folyamatait. Az adhézió és az intercelluláris jelátvitel mechanizmusai szorosan összefüggenek a kontaktgátlás régóta ismert jelenségével, amelynek természete még nem teljesen tisztázott.
A szoros csomópontok olyan érintkezési komplexumok, amelyek a szomszédos hám- vagy endoteliális sejtek között képződnek.
A szoros csomópontok szabályozzák a részecskeszállítást a hámsejtek között
A szoros csomópontok fenntartják a hámsejtek polaritását, „kerítésként” működnek, amely megakadályozza a plazmamembránfehérjék vándorlását az apikális és a bazális régiók között.
Sejtközi kapcsolatokat kritikus szerepet játszanak a többsejtű szervezetek kialakulásában és életképességük biztosításában. Három különböző típusú kontaktkomplex alakulhat ki a szomszédos hám- és endoteliális sejtek oldalsó felülete mentén. Gerinceseknél ezek szoros csomópontok, tapadó csomópontok és desmoszómák. Gerincteleneknél a szoros érintkezés helyett gyakran a szeptátum érintkezés következik be. Az érintkezők kölcsönös helyzetét sematikusan az alábbi ábra mutatja.
Támogatják az elkülönült szakterületek létezését többsejtű szervezetekbenés szabályozzák a molekulák szállítását közöttük. Ezenkívül megvédik a sejteket a kémiai és fizikai károsodástól. Az intercelluláris interakciók minden típusát megvizsgáljuk, kezdve a szoros kontaktussal.
Az érintkezési komplexum legalább háromféle intercelluláris kontaktusra oszlik.Képessé teszik a hámsejteket arra, hogy fenntartsák szerkezetüket és szelektív transzportgátként működjenek.
A szeptátum érintkezés csak a gerincteleneknél található, ahol gyakran jelen vannak a szoros érintkezés helyett.
Amint az alábbi ábrán látható, a transzmissziós elektronmikroszkóp ultravékony sejtmetszetének fotóján szoros érintkezők kis kapcsolatok csoportjainak tekintik (néha "csóknak" nevezik). Ezek az érintkezések a szemben elhelyezkedő szomszédos sejtek oldalsó membránjai között léteznek. A membrán citoplazmatikus oldalán, ezekkel az érintkezőkkel szomszédos fehérjék elektronsűrűségű "felhőknek" tűnnek. A fagyasztott sejtszuszpenziók hasítása eltérő mintát mutat, ami a fehérje eloszlását mutatja a plazmamembrán közepén elválasztott két lipid monorétegben.
Ahol szoros érintkezők vékony fibrillák (vagy filamentumok) összefonódó hálózatának tűnnek, ha a fehérjék a membránba ágyazva maradnak, vagy depressziók hálózatának tűnnek, ha a fehérjék elvesznek a hasítási folyamat során.
szoros érintkezőkösszetett molekuláris összetételűek. Ezen érintkezések zónájában több mint 24 fehérjét találtak. Közülük háromféle transzmembrán fehérjét azonosítottak: claudinokat, occludinokat és kontakt adhéziós molekulákat (JAM). A claudinok a fibrilláris, szoros csomóponti struktúrák fő fehérjéi. A fent említett pórusok akkor jönnek létre, amikor a claudinok extracelluláris doménjei hurkokba szerveződnek, amelyek szelektív csatornákat képeznek a rostokban.
Az emlősöknél legalábbis 24 claudin fehérje, és ezek különféle kombinációi eltérő ionáteresztő képességű csatornákat alkotnak. A claudin gének transzfekciója olyan sejtekbe, amelyek normál esetben nem expresszálják azokat, szoros kapcsolatok kialakulásához vezet. Az okkludinok oldalirányban kopolimerizálódnak a claudinokkal a szoros csatlakozási fibrillumok mentén, oldalirányban, de pontos funkciójuk nem ismert.
Három transzmembrán fehérje szorosan kötődik kilenc vagy több szerkezeti fehérjéhez, beleértve az aktint is. Több mint tizenkét jelzőfehérje epizodikus megkötésére is képesek. Ez arra utal, hogy a szoros csomópontok további szerepet játszanak a sejtfelszínen jelenlévő jelszervezőként, hasonlóan a sejtek alapfelületén lévő fokális ragasztókomplexhez.
Sok más mókusok a szoros érintkezési zónák, például a ZO-1, elsődleges szerkezetükben a membránhoz kötött guanilát kinázok (MAGUK) családjába tartoznak. Ezek a fehérjék három domént tartalmaznak, amelyek jellegzetes sorrendben vannak elrendezve. Ezeken a doméneken keresztül sokféle fehérjecélponthoz kötődnek, beleértve a jelátviteli fehérjéket és az aktin citoszkeleton elemeit. A szoros junction fehérjék egy része PDZ domént is tartalmaz, amely lehetővé teszi számukra, hogy kommunikáljanak egymással. Ezen fehérjék ép és csonka formáival in vitro végzett modellkísérletek megmutatták, hogy az érintkezési zónában ezek különféle kombinációi alakíthatók ki.
szoros érintkezők két fontos szerepet játszanak. Először is, ezek olyan molekuláris struktúrák, amelyek szabályozzák a paracelluláris transzportot (a sejtek közötti térben előforduló anyagok szállítását) a hám- és az endoteliális rétegekben. (Korábban azt hitték, hogy gátakként működnek, amelyek blokkolják (megakadályozzák) ezt a transzportot, ezért az érintkezési zónákat zonula occludens-nek nevezték.) Ily módon a szoros csomópontok „molekuláris szűrőhöz” hasonlítanak, amelyen keresztül a sejtkörnyezet molekulái áthaladnak, amint áthaladnak a hám és az endotélium határain.
Azonban nem minden szűrő egyforma, mivel minden szövettípushoz szüksége van egy szűrőre, amely eltávolítható specifikus molekulakészlet. Például nem szükséges, hogy a veseszövet eltávolítsa a füstrészecskéket. Valójában a szabad diffúzióval szoros csomópontokon áthaladó részecskeméretek tartománya 4 és 40 A között változik, a szövet típusától függően.
Az iontranszport fizikai akadályai és egyéb oldható komponensek eltérő természetűek: az ionok azonnal áthaladnak, míg más oldható komponensek percekig vagy akár órákig tartanak, amíg szoros érintkezésbe jutnak. Hogyan történik ez? Egy nemrégiben javasolt modell azt feltételezi, hogy a szoros érintkezési permeabilitási gátat a pórusok szelektív töltéseket hordozó rétegei hozzák létre, és rideg rostos struktúrákból álló hálózati struktúrát alkotnak. Az ionok képesek áthaladni ezeken a pórusokon, azonban más oldható komponensek áthaladásához a szálak integritását meg kell szakítani.
Ahogy a szálak elszakadnak és újra egyesülnek, az alkatrész fokozatosan áthalad az érintkezési akadályon, amint az az alábbi ábrán látható.
A szoros csomópontok második szerepe az, hogy be szerkezeti és funkcionális a polarizált sejtek plazmamembránját két doménre osztják. Az apikális (a görög szóból csúcs - felső) felület a plazmamembrán egy része, amely a hámréteg egyik oldalán lévő üreg vagy tér felé orientálódik. A bazális (vagy alsó) felület az ellenkező oldalon lévő terület, amely érintkezik az extracelluláris mátrixszal.
oldalfelületek alakulnak ki" oldalain e két terület között. teljesen körülveszi a hám és az endotél sejtjeit az oldalsó felület mentén az apikális és oldalsó zóna határa mentén. Így a sejt két régióra oszlik: apikális és bazolaterális doménre. Ezek a domének a sejtfelszínt egy "csúcs" és egy "bázis" régióra határolják, amelyek különböző szerepet játszanak a metabolitok transzcelluláris mozgásának szabályozásában. Bár a membránfehérjék az egyes domének síkjában diffundálhatnak, nem vándorolnak át egyik doménből a másikba szoros csomópontokon keresztül.
Ebben az értelemben szoros érintkezők mintha egy „kerítés” szerepét töltenék be, aminek köszönhetően a két membrándoménen belül egyedi molekulaösszetétel marad fenn.
Bár ennek a diffúziós gátnak a molekuláris mechanizmusai még nem ismertek, kettő egyedi makromolekuláris komplexum, amelyek fontos szerepet játszanak a plazmamembránfehérjék poláris eloszlásának kialakításában és fenntartásában a hám- és endothelsejtekben. Ezen fehérjék bármelyikének expressziójában bekövetkező változások miatt a sejt elveszti polaritását. Ezek a komplexek szoros csomópontokban találhatók, és közvetlenül kapcsolódnak a fent tárgyalt hálószerkezeteket alkotó fehérjékhez.
Fagyasztásos-hasításos módszerrel készített sejtpreparátum elektronmikroszkópos felvétele. Fibrilláris hálózat látható, amely szoros érintkezést képez.
Transzmissziós elektronmikroszkóppal (betét) készült fotón
a membránok közötti szoros érintkezésben lévő kapcsolat látható.
Szoros csomópontokban a sejteket occludin, claudin és kontakt adhéziós molekulák tartják össze.
Az oldott anyagok szoros érintkezés útján történő gyors és lassú szállításának folyamatait leíró modell. Egyes ionok gyors transzportja az érintkező fibrilláris struktúráiba ágyazott ioncsatornákon keresztül történik.
A csatornákon át nem jutó anyagok lassú szállítása történik, amikor a rostok megszakadnak,
amelyen keresztül szállítják őket. Mivel sok fibrilláris réteg van, ez a szállítási folyamat több lépésből áll.
A többsejtű élőlényekben az intercelluláris kölcsönhatások következtében komplex sejtegyüttesek jönnek létre, amelyek fenntartása többféleképpen is elvégezhető. A csíra-, embrionális szövetekben, különösen a fejlődés korai szakaszában, a sejtek kapcsolatban maradnak egymással, felületük összetapadási képessége miatt. Ez az ingatlan tapadás A sejtek (összekötődését, adhézióját) a felületük egymással specifikusan kölcsönhatásba lépő tulajdonságai határozzák meg. Ezeknek a kapcsolatoknak a mechanizmusa jól tanulmányozott, ezt a plazmamembránok glikoproteinjei közötti kölcsönhatás biztosítja.
A viszonylag egyszerű ragasztó (de specifikus) kötéseken kívül számos speciális intercelluláris struktúra, érintkező vagy kapcsolat létezik, amelyek bizonyos funkciókat látnak el.
Záró vagy szoros kapcsolat az egyrétegű hámra jellemző (9. ábra). Ez az a zóna, ahol a két plazmamembrán külső rétegei a lehető legközelebb vannak. A háromrétegű membrán gyakran látható ebben az érintkezésben: úgy tűnik, hogy mindkét membrán két külső ozmofil rétege egy 2-3 nm vastag közös réteggé egyesül.
A membránok összeolvadása nem a szoros érintkezési területen történik, hanem a membránok pontkonvergenciájának sorozata. Az ilyen struktúrák speciális foltokkal is láthatók fénymikroszkópban. A nevet a morfológusoktól kapták véglemezek. A záró szoros érintkezés szerepe nem csak a sejtek egymással való mechanikai összekapcsolásában van. Ez az érintkezési terület a makromolekulák és ionok számára rosszul átjárható, így reteszeli, blokkolja a sejtközi üregeket, elszigeteli azokat (és ezzel együtt a test belső környezetét) a külső környezettől (jelen esetben a bél lumenétől).
Az egyrétegű hám minden típusa (endothel, mesothelium, ependyma) között záró vagy szoros érintkezés lép fel.
Egyszerű kapcsolattartás, amely a különböző eredetű szomszédos sejtek többségében található (10. ábra). Az érintkező hámsejtek felületének nagy része is egyszerű kontaktussal kötődik össze, ahol az érintkező sejtek plazmamembránjait 15-20 nm-es tér választja el. Ez a tér a sejtfelszínek szupramembrán komponenseit képviseli. A sejtmembránok közötti rés szélessége 20 nm-nél nagyobb lehet, kiterjesztéseket, üregeket képezve, de nem kevesebb, mint 10 nm.
A citoplazma oldaláról a plazmamembrán ezen zónájához nem csatlakoznak speciális további struktúrák.
Fogaskerék érintkező ("zár") Az egyik sejt plazmamembránjának felszínének kiemelkedését jelenti egy másik sejt invaginátumába (nyúlványába) (11. ábra).
A vágáson ez a fajta csatlakozás egy asztalos varratra hasonlít. Az intermembrán tér és a citoplazma a "kastélyok" zónájában ugyanazokkal a tulajdonságokkal rendelkezik, mint az egyszerű érintkezési zónákban. Az ilyen típusú intercelluláris kapcsolatok számos hámrétegre jellemzőek, ahol a sejteket egyetlen réteggé köti össze, hozzájárulva azok egymáshoz való mechanikai rögzítéséhez.
A sejtek egymáshoz való mechanikai szoros rögzítésének szerepét számos speciális strukturált sejtközi kapcsolat játssza.
Dezmoszómák, plakkok vagy gombok formájában lévő szerkezetek is összekötik a sejteket egymással (12. ábra). Az intercelluláris térben itt is látható egy sűrű réteg, amelyet kölcsönhatásban lévő integrált membránkadherinek - dezmogleinek képviselnek, amelyek a sejteket összekapcsolják egymással.
A citoplazmatikus oldalon a plazmolemma mellett egy dezmoplakin fehérje réteg található, amelyhez a citoszkeleton köztes filamentumai kapcsolódnak. A dezmoszómák leggyakrabban a hámban találhatók, ilyenkor a köztes filamentumok keratint tartalmaznak. A szívizomsejtekben, a kardiomiocitákban, a dezmoszómák részeként dezminszálakat tartalmaznak. A vaszkuláris endotéliumban a dezmoszómák vimentin köztes filamentumokat tartalmaznak.
Hemidesmoszómák elvileg a dezmoszómához hasonló felépítésűek, de a sejtek kapcsolatát képezik az intercelluláris struktúrákkal. Tehát a hámban a dezmoszómák linker glikoproteinekjei (integrinek) kölcsönhatásba lépnek az ún. bazális membrán, amely kollagént, laminint, proteoglikánokat stb.
A dezmoszómák és a hemidezmoszómák funkcionális szerepe tisztán mechanikus – szilárdan tapadnak egymáshoz és az alatta lévő extracelluláris mátrixhoz, ami lehetővé teszi, hogy a hámrétegek ellenálljanak a nehéz mechanikai terheléseknek.
Hasonlóképpen, a dezmoszómák szorosan kötik egymáshoz a szívizomsejteket, ami lehetővé teszi számukra, hogy hatalmas mechanikai terhelést hajtsanak végre, miközben egyetlen összehúzódó szerkezethez kötődnek.
A szoros érintkezéstől eltérően minden típusú kötő érintkező áteresztő a vizes oldatokkal szemben, és nincs szerepe a diffúzió korlátozásában.
Rés csomópontok (nexus) a sejtek kommunikációs kapcsolatainak tekintik; olyan struktúrákról van szó, amelyek a vegyi anyagok sejtről sejtre történő közvetlen átvitelében vesznek részt, amelyek nemcsak a speciális sejtek működésében játszhatnak nagy élettani szerepet, hanem sejtközi interakciókat is biztosítanak a szervezet fejlődése, differenciálódása során. sejteket (13. ábra).
Az ilyen típusú érintkezők jellemzője két szomszédos sejt plazmamembránjának konvergenciája 2-3 nm távolságban. Ez a körülmény az, ami hosszú ideig nem tette lehetővé, hogy az ultravékony metszeteken ezt a típusú érintkezést megkülönböztessük a sűrű elválasztó (záró) érintkezéstől. Lantán-hidroxid használatakor megfigyelték, hogy egyes szoros érintkezők kiszivárogtatják a kontrasztanyagot. Ebben az esetben a lantán egy vékony, körülbelül 3 nm széles rést töltött ki a szomszédos sejtek szomszédos plazmamembránjai között. Innen származik a réskontaktus kifejezés. Szerkezetének megfejtésében a fagyasztás-forgácsolás módszerével további előrelépést értek el. Kiderült, hogy a membránok hasadásain a réscsatlakozási zónákat (0,5-5 µm-es méretek) 7-8 nm átmérőjű, hatszögletű, 8-10 nm periódusú részecskék tarkítják, amelyek közepén körülbelül 2 nm széles csatorna található. . Ezeket a részecskéket ún konnexonok.
A réskontaktus zónákban a sejtek funkcionális jellemzőitől függően 10-20-tól több ezer konnexon is lehet. A konnexonokat preparatív módon izoláltuk, ezek hat alegységből állnak, egy körülbelül 30 ezer molekulatömegű protein, a konneknek, egymással kombinálva egy hengeres aggregátumot - egy konnexont - alkotnak, amelynek közepén egy csatorna található.
Az egyes konnexonok úgy vannak beágyazva a plazmamembránba, hogy áthatolnak rajta. A sejt plazmamembránján egy konnexonnal pontosan szemben áll a szomszédos sejt plazmamembránján lévő konnexonnal, így a két konnexon csatornái egyetlen egységet alkotnak. A konnexonok közvetlen intercelluláris csatornák szerepét töltik be, amelyeken keresztül az ionok és a kis molekulatömegű anyagok sejtről sejtre diffundálhatnak. Megállapították, hogy a konnexonok bezárulhatnak, megváltoztatva a belső csatorna átmérőjét, és ezáltal részt vehetnek a molekulák sejtek közötti szállításának szabályozásában.
A gap junctions funkcionális jelentőségét a kétszárnyúak nyálmirigyeinek óriás sejtjeinek vizsgálata során sikerült megérteni. Az ilyen cellákba méretükből adódóan könnyen behelyezhetők mikroelektródák membránjaik elektromos vezetőképességének vizsgálata céljából. Ha két szomszédos cellába elektródákat helyezünk, akkor azok plazmamembránjai alacsony elektromos ellenállást mutatnak, áram folyik a cellák között. A kis molekulatömegű vegyületek szállításának helyéül szolgáló gap junction-ek ezen képességét azokban a sejtrendszerekben használják, ahol szükség van egy elektromos impulzus (gerjesztési hullám) gyors átvitelére sejtről sejtre, idegi közvetítő közreműködése nélkül. Tehát a szívizom összes izomsejtje réscsatlakozásokkal van összekötve (ezenkívül az ott található sejteket ragasztóérintkezők is összekötik). Ez megteremti a feltételt nagyszámú sejt szinkron redukálásához.
Az embrionális szívizomsejtek (kardiomiociták) tenyészetének növekedésével a réteg egyes sejtjei egymástól függetlenül, különböző gyakorisággal spontán összehúzódásba kezdenek, és csak a köztük lévő réskapcsolatok kialakulása után kezdenek szinkron ütemben verni. egyetlen összehúzódó sejtréteg. Ugyanígy a méhfalban a simaizomsejtek együttes összehúzódása is biztosított.
szinaptikus érintkezés(szinapszisok). Az ilyen típusú érintkezések az idegszövetre jellemzőek, és mind két neuron, mind pedig egy neuron és valamilyen más elem – egy receptor vagy effektor (például egy neuromuszkuláris végződés) – között előfordulnak (14. ábra).
| 9. ábra. szoros érintkezés | 10. ábra. Egyszerű kapcsolattartás |
| Rizs. 11. Fogaskerék érintkező | 12. ábra. Dezmoszómák |
| 13. ábra. Nexusok | Rizs. 14. Szinaptikus kontaktus |
A szinapszisok két sejt közötti érintkezési területek, amelyek a gerjesztés vagy gátlás egyirányú átvitelére specializálódtak egyik elemről a másikra. Elvileg ez a fajta funkcionális terhelés, az impulzus átadása más típusú kontaktusokkal is végrehajtható (például réskontaktus a szívizomban), azonban szinaptikus kapcsolatban nagy hatékonyságú a megvalósítás idegimpulzus érhető el.
Az idegsejtek folyamatain szinapszisok képződnek - ezek a dendritek és axonok terminális szakaszai. Az interneuronális szinapszisok általában körte alakú kiterjesztések, plakkok találhatók az idegsejt folyamatának végén. Az egyik idegsejt folyamatának ilyen terminális kiterjesztése érintkezhet és szinaptikus kapcsolatot hozhat létre mind egy másik idegsejt testével, mind annak folyamataival. Az idegsejtek perifériás folyamatai (axonok) specifikus érintkezést képeznek az effektor- vagy receptorsejtekkel. Ezért a szinapszis egy olyan szerkezet, amely két sejt régiói között képződik (valamint egy dezmoszóma). E sejtek membránjait egy intercelluláris tér választja el - egy körülbelül 20-30 nm széles szinaptikus rés. Ennek a résnek a lumenében gyakran a membránokra merőleges finomszálas anyag látható. Az egyik sejt szinaptikus érintkezésének területén lévő membránt preszinaptikusnak, a másikat, amely érzékeli az impulzust, posztszinaptikusnak nevezik. Az elektronmikroszkópban mindkét membrán sűrűnek és vastagnak tűnik. A preszinaptikus membrán közelében hatalmas számú kis vakuólum, neurotranszmitterekkel teli szinaptikus vezikula tárul fel. A szinaptikus vezikulák az idegimpulzus áthaladásakor a tartalmukat a szinaptikus hasadékba lökik ki. A posztszinaptikus membrán gyakran vastagabbnak tűnik, mint a közönséges membránok, mivel a citoplazma oldaláról sok vékony fibrill halmozódik fel körülötte.
Plasmodesmata. Ez a fajta intercelluláris kommunikáció a növényekben található. A plazmodezmák vékony tubuláris citoplazmacsatornák, amelyek két szomszédos sejtet kötnek össze (15. ábra). Ezeknek a csatornáknak az átmérője általában 20-40 nm. Az ezeket a csatornákat korlátozó membrán közvetlenül átjut a szomszédos sejtek plazmamembránjaiba.
A plazmodezmák áthaladnak a sejteket elválasztó sejtfalon. Így egyes növényi sejtekben a plazmodezmák a szomszédos sejtek hialoplazmáját kötik össze, így formailag nincs teljes megkülönböztetés, az egyik sejt testének elválasztása a másiktól, ez inkább egy syncytium: sok sejtterület egyesülése citoplazma segítségével. hidak.
A membrán tubuláris elemei behatolhatnak a plazmodezmák belsejébe, összekötve a szomszédos sejtek endoplazmatikus retikulumának ciszternáit. A plazmodezmák a sejtosztódás során keletkeznek, amikor az elsődleges sejtfal épül. Az újonnan osztódó sejtekben a plazmodezmák száma nagyon magas lehet (sejtenként akár 1000), a sejtek öregedésével számuk csökken a sejtfal vastagságának növekedésével járó szakadások miatt.
A plazmodezmák funkcionális szerepe igen nagy: segítségükkel biztosított a tápanyagokat, ionokat és egyéb vegyületeket tartalmazó oldatok sejtközi keringése.
A hámszövetek gát- és szállítási funkciókat látnak el, ehhez bizonyos anyagokat át kell tudniuk engedni, másokat meg kell tartaniuk. Az ilyen szelektív permeabilitást a sejtmembránok sikeresen biztosítják, azonban a sejtek között rések maradnak, amelyeken keresztül az úgynevezett paracelluláris (paracelluláris) transzport (Eng. Paracelluláris szállítás). A szoros csomópontok szerepe a paracelluláris diffúzió korlátozása és szabályozása: megakadályozzák a szöveti folyadék áramlását a hámban, de szükség esetén átjárhatóak lehetnek ionok, kis hidrofil molekulák, sőt makromolekulák számára is. Szintén a szoros csomópontok ellátják az úgynevezett "bezárás" funkciót, megakadályozzák a membránkomponensek diffúzióját a külső rétegében, aminek köszönhetően megmarad az apikális és bazolaterális membrán összetételének különbsége. A szoros csomópontok részt vesznek a jelátviteli útvonalakban, amelyek szabályozzák az epiteliális sejtek proliferációját, polarizációját és differenciálódását.
A gerincteleneknél a szoros érintkezés analógja a septate kontaktus.
Enciklopédiai YouTube
1 / 1
Sárgaság - okok, kezelés és patológia
Szerkezet és molekuláris összetétel
A szoros csomópontok vékony, egymást keresztező sávokból állnak, amelyek teljesen körülveszik a sejtet, és érintkeznek a szomszédos sejtek hasonló sávjaival. Az elektronmikroszkópos felvételeken jól látható, hogy a szoros érintkezési területeken a membránok érintkeznek egymással, vagy akár össze is olvadnak. A fagyasztás-nyírásos módszer és a nagyfelbontású elektronmikroszkópia kombinációja lehetővé tette annak megállapítását, hogy a szoros kapcsolódási filmek 3-4 nm átmérőjű fehérjerészecskékből épülnek fel, amelyek a membrán mindkét felületéből kilógnak. Szintén amellett, hogy a fehérjék kulcsszerepet játszanak a szoros kapcsolatok kialakításában, a sejtosztódás bizonyítja a tripszin proteolitikus enzim hatására.
Összességében a szoros kapcsolódási pontok körülbelül 40 különböző fehérjét tartalmaznak, mind membrán, mind citoplazmatikus. Ez utóbbiak szükségesek az aktin filamentum rögzítéséhez, szabályozásához és jelzéséhez.
Membránfehérjék
A membránfeszes junction fehérjék két csoportra oszthatók: a membránon 4-szer átjutókra és azokra, amelyek csak egyszer. Az első csoport szignifikánsan gyakori, ide tartoznak a claudinok, okkludinok és a tricellulin fehérjék. Közös szerkezeti jellemzőkkel rendelkeznek, nevezetesen négy α-helikális transzmembrán doménjük van, az N- és C-terminálisok a citoszol felé néznek, az intercelluláris térbe kinyúló domének pedig homo- vagy heterofil kölcsönhatásban vesznek részt hasonló fehérjékkel a sejten. szomszédos sejt.
A fő szorosan összekapcsolódó fehérjék a claudinok (lat. claudo). Szerepüket a claudin-1 gént nem tartalmazó egereken igazolták, az ilyen állatok epidermiszében nem alakulnak ki szoros csomópontok, és születésük után egy napon belül elpusztulnak az intenzív párolgás miatti kiszáradás miatt. A claudinok részt vesznek az iontranszport szelektív csatornáinak kialakításában is. Az emberi genom legalább 24 különböző claudin génjét tartalmazza, amelyek szövetspecifikusan expresszálódnak.
A szoros csomópontokban a második leggyakoribb az occludin fehérjék (a latin occludo - közel), ezek szabályozzák a kis hidrofil molekulák szállítását és a neutrofilek áthaladását a hámokon. A harmadik fehérje, a tricellulin legmagasabb koncentrációja három sejt érintkezési pontján figyelhető meg.
Citoplazmatikus fehérjék
A szoros csomópontok citoplazmatikus lemeze szükséges az aktin filamentumokhoz való kötődésükhöz, a sejtadhézió és a paracelluláris transzport szabályozásához, valamint a jelek átviteléhez a felszínről a sejtbe. Adapter, scaffold és citoszkeletális fehérjékből, valamint jelátviteli útvonalak elemeiből (kinázok, foszfatázok) áll. A citoplazmalemez leggyakrabban tanulmányozott fehérje - ZO-1, számos fehérje-fehérje interakciós doménje van, amelyek mindegyike kapcsolatot biztosít más komponensekkel, köztük három PDZ-doménnel (angolul PSD95–DlgA–ZO-1) - claudinokkal és más adapterfehérjékkel - ZO-2 és ZO -3, GUK domén (ang. guanilát kináz homológia) - okkludinokkal, és SH3 domén - szignálfehérjékkel.
A PAR3/PAR6 és Pals1/PATJ fehérjekomplexek a szoros junctions citoplazmatikus oldalához is kapcsolódnak, amelyek szükségesek a sejtpolaritás és az epiteliális morfogenezis kialakításához.
Funkciók
A szoros csomópontok működésének első vizsgálatai arra a gondolatra vezettek, hogy ezek statikusan át nem eresztő szerkezetek, amelyek szükségesek az anyagok sejtek közötti diffúziójának korlátozásához. Ezt követően kiderült, hogy szelektíven permeábilisek, ráadásul áteresztőképességük a különböző szövetekben eltérő és szabályozható. Megállapították a szoros junctionok egy másik funkcióját is: a sejtek polaritásának fenntartásában betöltött szerepét a lipidek és fehérjék diffúziójának korlátozása révén a plazmamembrán külső rétegében. A 21. század első évtizedében bizonyítékok is felhalmozódtak, amelyek arra utalnak, hogy ezek a struktúrák részt vesznek a jelátviteli útvonalakban, különösen azokban, amelyek szabályozzák a proliferációt és a polaritást.
A paracelluláris közlekedés szabályozása
A legtöbb vízoldható vegyületben a szoros csomópontok átjárhatatlansága kimutatható lantán-hidroxid (elektronikusan sűrű kolloid oldat) befecskendezésével a hasnyálmirigy ereibe. Az injekció beadása után néhány perccel az acinus sejteket rögzítik, és mikroszkópos készítményeket készítenek belőlük. Ebben az esetben megfigyelhető, hogy a lantán-hidroxid a vérből a sejtek oldalfelületei közötti térbe diffundál, de nem tud áthatolni a felső részükön lévő szoros érintkezésein keresztül. Más kísérletek kimutatták, hogy a szoros érintkezők szintén áthatolhatatlanok a sók számára. Például az MDCK (Eng. Madin-Darby kutyavese) kutyavese nagyon alacsony kalciumkoncentrációjú tápközegben történő termesztése során egyrétegű réteget képeznek, de nem egyesülnek egymással szoros érintkezésben. A sók és a folyadékok szabadon mozoghatnak egy ilyen egyrétegű rétegen. Ha kalciumot adunk a tenyészethez, akkor egy óra múlva szoros érintkezés alakul ki, és a réteg folyadékokkal szemben áthatolhatatlanná válik.
A szoros csomópontok azonban nem minden szövetben teljesen áthatolhatatlanok, vannak úgynevezett laza hám (eng. leaky epithelia). Például a vékonybél hámja 1000-szer több Na+ iont enged át, mint a vese tubulusainak hámja. Az ionok a töltésben és a részecskeméretben szelektív paracelluláris pórusokon hatolnak át, amelyeket claudins fehérjék alkotnak. Mivel a különböző szervek hámja különböző claudin-készleteket fejez ki, ezek ionáteresztő képessége is eltérő. Például a specifikus claudin, amely csak a vesében van jelen, lehetővé teszi a magnéziumionok átjutását a reabszorpciós folyamaton.
A hám intercelluláris tere a nagy részecskék számára is átjárható lehet, például a lantán-hidroxiddal végzett fenti kísérlet megismétlésekor egy nyúl vékonybélének hámszövetén megfigyelhető a kolloid részecskék átjutása a sejtek között. A nagy molekulák speciális, 60 Å-nél nagyobb átmérőjű szivárgási utakon (eng. leak pathway) kerülnek szállításra. Ez fontos például az aminosavak és monoszacharidok felszívódásának folyamataihoz, amelyek koncentrációja a vékonybélben megnövekszik, miután a passzív transzporthoz elegendő evést biztosítanak.
Az apikális és bazolaterális membránok megkülönböztetésének megőrzése
Ha fluoreszcensen jelölt glikoproteineket tartalmazó liposzómákat adunk a táptalajhoz az MDCK sejt monoréteg apikális részével érintkezve, akkor ezek egy része spontán összeolvad a sejtmembránokkal. Ezt követően a sejtek apikális részében fluoreszcencia észlelhető, a bazolaterális részében azonban nem, feltéve, hogy a szoros junkciók épek. Ha a kalcium táptalajból való eltávolításával megsemmisülnek, a fluoreszcens fehérjék diffundálnak és egyenletesen oszlanak el a sejt teljes felületén.
Szoros érintkezéssel járó betegségek
Számos emberi örökletes rendellenesség, mint például a claudin-16 és claudin-19 gének mutációi, amelyek a vizelet túlzott magnéziumvesztesége miatt hipomagnéziához vezetnek, a szoros kontaktus kialakulásának károsodásával járnak. A claudin-13 és a tricellulin génjének mutációi örökletes süketséget okoznak. Néhány szoros junction fehérje diszregulációja összefüggésben áll a rákkal, például a ZO-1 és a ZO-2 expressziója számos ráktípusban lecsökkent. A szorosan érintkező komponensek az onkogén vírusok célpontjai is lehetnek.
Egyes vírusok szoros junction membránfehérjéket használnak a sejtbe való bejutáshoz, különösen a claudin-1 a hepatitis C vírus társreceptora. Más vírusok szorosan összekapcsolódó fehérjékhez kapcsolódnak, hogy elpusztítsák a gátat, amely elválasztja őket az epiteliális sejtek bazolaterális rétegében vagy a nem epiteliális sejtek valódi receptoraitól.
A szoros csomópontok bakteriális kórokozók célpontjai is lehetnek, például a Clostridium perfringens, a gáz gangréna okozója, enterotoxint bocsát ki. angol), amelyek a membrán claudinok és okkludinok extracelluláris doménjeire hatnak, és hámszivárgást okoznak. A Helicobacter pylori, a gyomorhurut kórokozója bejuttatja a sejtekbe a CagA fehérjét, amely kölcsönhatásba lép a ZO-1-JAM-A komplexszel, úgy gondolják, hogy ez segít a baktériumnak leküzdeni a gyomorhám védőgátját.
A fékrendszer karbantartása nem csak a betétek és a folyadék rendszeres cseréjét jelenti. Számos ugyanolyan fontos művelet van, amelyeket sajnos sokan elfelejtenek. Ma a Desmoservice Moscow műhellyel együtt közelebbről megvizsgáljuk az első féknyergek tömítéseinek cseréjének eljárását.
Elmélet
A működési elv szerint működő fékhengerek (nyergek vagy féknyergek a mindennapi életben) a hidraulikus hengerek klasszikus képviselői. A fékfolyadék, amely nyomást kap a főhengertől, a féknyereg dugattyúira (egy vagy több) hat. A féknyereg belsejében szorosan illeszkedő dugattyúk pedig a féktárcsa munkafelületéhez nyomják a fékbetéteket. A folyadékot keskeny tömlőkön keresztül juttatják a féknyeregbe. A hengertükör és a dugattyú közötti csatlakozás gumi tömítőgyűrűvel (mandzsetta) van tömítve.
Általában az idő rohama alatt a gumi alkatrészek adják fel először. Ez alól a féknyereg mandzsettái sem kivételek. Az évek során elveszítik rugalmasságukat, a fémmel való érintkezési helyeken elhasználódhatnak. A motorkerékpárok féknyeregei magas hőmérsékletnek és szennyeződésnek vannak kitéve. Ezért idővel a féknyereg dugattyújának tükörfelülete felszívhatja a homokot, a kormot és a súrlódó bélés apró részecskéit. A piszkos dugattyú hajlamos beszorulni a henger belsejébe – az enyhe lógástól a kemény harapásig. A rátapadt szennyeződés a gumimandzsetták fokozott kopását okozhatja. A fentiek mindegyike nem a legjobb módja a fékrendszer hatékonyságának befolyásolására.
A tapasztalt szerelők általában két-három teljes szezononként javasolják az első működő fékhengerek globális szervizét (minden az üzemi körülményektől és maguk a hengerek minőségétől függ). A hátsó féknyergek sokkal kevesebb problémát okoznak.
Kiképzés
Mielőtt elkezdené a munkát, készletezzen elegendő időt, valamint egy elektromos szerszámkészletet, egy satut, rézzsírt (mi használtunk Kupfer paszta a Liqui Molytól ), egy üveg fékfolyadék (esetünkben ez Liqui Moly fékfolyadék DOT 5.1) és javítókészlet a féknyeregekhez. A javítókészlet (1. kép) a féknyereg modellhez van kiválasztva. Az elülső hurokhoz Ducati Monster S 2 R Példánk közül 1000-nél négydugattyús féknyereg van gyárilag beszerelve Brembo P 4 axiális rögzítéssel. Különböző méretű dugattyúk - 30 mm és 34 mm.
Teljesítmény
Először is leürítjük az elülső áramkör tágulási tartályát (2. kép). A folyadék fő részét a legkényelmesebben közvetlenül a tartályból távolítják el (miután korábban kinyitották rajta a fedelet), orvosi fecskendővel vagy speciális eszközzel (3. kép). Az üres tartályt célszerű egy tiszta szalvétával letömni (4. kép), hogy felfogja a kis folyadékmaradványokat, és megvédje a tartályt a kívülről érkező szennyeződésektől. Ezután a még nem leszerelt féknyeregről teljesen eltávolítjuk a fékbetéteket, és félretesszük (5. kép). Ily módon kiküszöbölhető lesz annak a veszélye, hogy a fékfolyadék a sérülékeny súrlódó anyagra kerüljön. Ezután, közvetlenül a helyszínen, kissé lazítsa meg a bendzsó csavart a szerelvényen (6. kép), majd csavarja le magát a féknyereget (7. kép), végül válassza le a segédtartály feletti vezetéket, és engedje le a maradék folyadékot.
A dugattyúk eltávolításához a kompozit féknyergeket félig kell szétszerelni, és puha távtartókon keresztül kell rögzíteni egy satuban (8. kép). A dugattyúkat legkényelmesebben óvatosan, sűrített levegővel távolítják el. A folyadék mozgásának irányában az első dugattyút a bemeneti csatornán (9. kép), a másodikat a hengereket összekötő csatornán keresztül fújják (10. kép). A régi mandzsetta könnyen kihúzható csőrrel, vastag tűvel vagy csipesszel (11. kép). A lényeg az, hogy ne sértse meg a rögzítő hornyot és a hengertükröt.
Az összeszerelés megkezdése előtt minden alkatrészt alaposan meg kell mosni és meg kell szárítani. Különös figyelmet kell fordítani a mandzsetta alatti ülésekre. A hornyoknak tökéletesen tisztáknak és sértetleneknek kell lenniük (12. kép). Az új mandzsetták és o-gyűrűk a féknyergek felének csatlakozásainál könnyen behelyezhetők speciális szerszámok használata nélkül (13. kép), a dugattyúkat a beszerelés előtt meg kell kenni a javítókészlet összetételével (14. kép). A féknyereg két részét rézzsírral előzetesen megkent csavarokkal kell összecsavarni, szigorúan nyomatékos szerszámmal (15. kép). A meghúzási nyomatékokat a szervizdokumentáció ellenőrzi.
