Hemidesmosomes: descriere, structură și funcții

Hemidesmososmele sunt structuri de aspect asimetric care leagă celulele epiteliale. Domeniile bazelor celulare sunt legate de lama bazală de bază. Acestea sunt deosebit de importante pentru țesuturile care se află în stres mecanic constant.

Aceste joncțiuni epiteliale sunt responsabile pentru creșterea stabilității globale a țesuturilor epiteliale prin participarea filamentelor intermediare ale citoscheletului și a diferitelor componente ale laminei bazale. Adică, ele promovează aderențele stabile în țesutul conjunctiv.

Termenul hemizmosom poate duce la confuzie. Deși este adevărat că un hemizmosom seamănă cu desmosomul "mediu" (alt tip de structură asociat aderenței dintre celulele vecine), puține componente biochimice coincid între cele două structuri, astfel încât similitudinea este total superficială.

În clasificarea joncțiunilor celulare, hemizmosomii sunt considerați joncțiuni de ancorare și sunt grupate împreună cu joncțiuni înguste, desmosomi cu centuri și desmosomi de puncte.

Joncțiunile de ancorare sunt responsabile pentru păstrarea celulelor împreună, în timp ce categoria opusă (joncțiunile de comunicare) au funcții de comunicare între celulele adiacente.

descriere

Celulele sunt blocurile structurale ale ființelor vii. Cu toate acestea, analogia cu o cărămidă sau un bloc structural nu reușește în unele aspecte. Spre deosebire de cărămizile unei construcții, celulele adiacente au o serie de conexiuni și comunică între ele.

Printre celule, există structuri diferite care le conectează și permit atât contactul, cât și comunicarea. Una dintre aceste structuri de ancorare este desmosomii.

Hemizmosomii sunt joncțiuni celulare care se găsesc în epitelii diferite și sunt expuse forțelor de abraziune și mecanice constante.

În aceste regiuni, există o posibilă separare între celulele epiteliale ale țesutului conjunctiv subiectiv, datorită stresului mecanic. Termenul hemizmosom vine de la aparenta asemănare cu jumătate de desmosomi.

Acestea sunt comune în piele, cornee (o structură localizată în ochi), diferite mucoase ale cavității orale, esofag și vagin.

Ele sunt situate pe suprafața bazală a celulei și asigură o creștere a aderenței lamei bazale.

structură

Un desmosoma este o structură de conexiune asimetrică formată din cele două părți principale:

  • O lamă internă citoplasmatică care este asociată cu filamente intermediare - acestea din urmă fiind cunoscute și ca keratine sau tonofilamente.
  • A doua componentă a hemizmosomilor este placa de membrană exterioară care este responsabilă pentru conectarea hemizmosomului cu lama bazală. În această asociere, filamentele de ancorare (formate de laminina 5) și integrina participă.

Proteinele care formează hemizmosomul

În placa de hemizmosomi se găsesc următoarele proteine ​​principale:

plectina

Plectinul este responsabil de formarea de legături încrucișate între filamentele intermediare și placa de adeziune a desmosomului.

Sa demonstrat că această proteină are capacitatea de a interacționa cu alte structuri, cum ar fi microtubuli, filamente de actină, printre altele. Prin urmare, acestea sunt cruciale în interacțiunea cu citoscheletul.

BP 230

Funcția sa este de a fixa filamentele intermediare pe placa de adeziune intracelulară. Se numește 230, deoarece dimensiunea sa este de 230 kDa.

Proteina BP 230 a fost legată de diferite boli. Lipsa unui BP 230 care funcționează corect cauzează o afecțiune numită pemfigoid bulo, care provoacă apariția blisterelor.

La pacienții care suferă de această boală, a fost detectat un nivel ridicat de anticorpi împotriva componentelor hemizmosomilor.

Erbina

Este o proteină cu o greutate moleculară de 180 kDa. Este implicat în legătura dintre BP 230 și integrine.

integrine

Spre deosebire de desmosomii bogați în cadherine, hemizmosomii posedă cantități mari de tip proteic numit integrine.

În mod specific, am găsit proteina integrină α6β4. Este un heterodimer format din două lanțuri polipeptidice. Există un domeniu extracelular care este introdus în lama bazală și stabilește interacțiuni cu laminina (laminina 5).

Filamentele de ancorare sunt molecule formate din laminina 5 care sunt situate în regiunea extracelulară a hemizmosomilor. Filamentele se extind de la moleculele de integrină până la membrana de bază.

Această interacțiune între laminina 5 și integrina menționată mai sus este esențială pentru formarea hemizmosomului și pentru a păstra adeziunea în epiteliu.

La fel ca BP 230, funcționalitatea incorectă a integrinelor a fost legată de anumite patologii. Unul dintre ele este epidermoliza bullosa, o afecțiune cutanată ereditară. Pacienții care suferă de această boală au mutații în gena care codifică integrinele.

Colagen de tip XVII

Sunt proteine ​​care traversează membranele și au o greutate de 180 kDa. Acestea sunt legate de expresia și funcția lamininei 5.

Studiile biochimice și medicale ale acestei proteine ​​importante au elucidat rolul său în inhibarea migrării celulelor localizate în endotel în timpul procesului de angiogeneză (formarea vaselor de sânge). În plus, reglează mișcările keratinocitelor din piele.

CD151

Este o glicoproteină de 32 kDa și joacă un rol indispensabil în acumularea proteinelor receptorilor de integrină. Acest fapt facilitează interacțiunile dintre celule și matricea extracelulară.

Este important să se evite confuzia cu termenii filamente de ancorare și ancorarea fibrilelor, deoarece ambele sunt utilizate destul de frecvent în biologia celulară. Filamentele de ancorare sunt formate din laminina 5 și colagenul de tip XVII.

În schimb, fibrile de ancorare sunt formate de colagenul de tip VII. Ambele structuri au roluri diferite în adeziunea celulară.

funcții

Funcția principală a hemizmosomilor este unificarea celulelor cu lamina bazală. Acesta din urmă este un strat subțire de matrice extracelulară a cărui funcție este de a separa țesuturile epiteliale și celulele. După cum sugerează și numele, matricea extracelulară nu este compusă din celule, ci din moleculele de proteine ​​externe.

Cuvintele mai simple; hemizmosomii sunt structuri moleculare care ne asigură că ținem pielea și funcționează ca un fel de șuruburi.

Acestea sunt situate în regiuni (membranele mucoase, ochii, printre altele) care sunt în permanență sub tensiune mecanică, iar prezența lor ajută la menținerea unirii între celulă și lamina.