تقاطع ضيق

تقاطعات ضيقة هي شبكات بروتينية. إنهم يحزمون النسيج البطاني للأمعاء والمثانة والدماغ ، بالإضافة إلى وظائف التثبيت ، يقومون أيضًا بوظائف الحاجز. اضطرابات وظائف الحاجز هذه لها تأثير سلبي على بيئات الجسم المختلفة.

ما هو تقاطع ضيق؟

يحتوي كل غشاء خلوي على بروتينات مختلفة. تشكل بروتينات الغشاء الفردية شبكة أكثر أو أقل كثافة. في هذا السياق ، "تقاطع ضيق" ، يسمى "Zonula occludens" باللاتينية و "مفترق ضيق" في اللغة الإنجليزية ، هو نوع من الشريط الطرفي المحتوي على البروتين الذي يحيط الخلايا الظهارية للفقاريات ، على سبيل المثال ، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بأربطة الخلية المجاورة.

تسد الوصلات الضيقة المسافات بين الخلايا. إنها تتوافق مع حاجز للانتشار. الانتشار هو مسار نقل مادة في جسم الكائنات الحية يمتص الجزيئات الفردية في الخلايا. في شكل حاجز انتشار ، تتحكم الوصلات الضيقة في تدفق الجزيئات إلى الظهارة. كما أنها تمنع انتشار مكونات الغشاء من القمة إلى المنطقة الجانبية والعكس بالعكس. من خلال الوظيفة الأخيرة ، فإنها تحافظ على قطبية الخلايا الظهارية.

تقاطعات ضيقة تحيط بالكلى والمثانة البولية وظهارة الأمعاء. بالإضافة إلى ذلك ، فهي مكون وظيفي لما يسمى بالحاجز الدموي الدماغي وتضمن أن المواد من الدم لا يمكن أن تنتشر في أنسجة المخ. يمكن أن تحتوي الحواف النهائية المصنوعة من بروتينات الغشاء على بروتينات مختلفة. ربما لم يعرفوا جميعهم حتى الآن.

التشريح والهيكل

أهم بروتينات الغشاء داخل الوصلات الضيقة هي claudins و occludin. تم توثيق كلودين في أكثر من 20 فقاريًا مختلفًا. جميع بروتينات الغشاء المتكاملة لها ترتيب شبيه بالشبكة وتربط أغشية عدة خلايا في اتصال مباشر. تشكل المسام المائية التشريح.

يختلف تكوين بروتينات الغشاء الموجودة في الظهارة من ظهارة إلى ظهارة ويعتمد على المتطلبات الوظيفية للوصلات الضيقة. على سبيل المثال ، يشارك كلودين 16 في ظهارة الكلى في امتصاص أيونات Mg2 + عن طريق الكلى في الدم. تشكل الوصلات الضيقة شبكات ذات إحكام مختلف حسب المهمة والظهارة. توضع بروتينات الغشاء بشكل غير محكم في الأمعاء. يشكل الحاجز الدموي الدماغي حاجزًا ضيقًا نسبيًا.

يرتبط ضيق الشبكة بالنفاذية. تتكون شبكة البروتين من خيوط ضيقة. على وجه الخصوص ، تتحد المناطق خارج الخلية من البروتينات الفردية لتشكيل اتصال خلوي. تعتمد المناطق داخل الخلايا على الهيكل الخلوي للخلايا. تحيط التقاطعات الضيقة بمحيط الخلية لظهارة مثل الحزام ، وبالتالي تستقر على بنية الخلية الظهارية.

الوظيفة والمهام

تعتبر التقاطعات الضيقة بمثابة حاجز انتشار في المقام الأول. يمكن لهذه الوظيفة أن تمنع الجزيئات تمامًا من الفضاء داخل الخلايا ، أو ترتبط بنفاذية انتقائية (نفاذية نصف نفاذية) لجزيئات ذات حجم معين. تعتبر شبكة الوصلات الضيقة ، من خلال وظيفتها كحاجز انتشار ، شرطًا أساسيًا لعملية الانتقال الخلوي. يتم منع انتشار الجزيئات أو الأيونات عبر الفراغ الظهاري عن طريق التقاطعات الضيقة. في الوقت نفسه ، تمنع الشرائط الطرفية من تدفق سوائل الجسم.

كما تحمي بروتينات الغشاء في الوصلات الضيقة الكائن الحي من غزو الكائنات الدقيقة ، وبالتالي تشكل أيضًا حاجزًا أمام الدخلاء الأحياء. بالإضافة إلى وظيفة الحاجز ، فإن التقاطعات الضيقة لها أيضًا ما يسمى بوظيفة السياج. تمنع شبكة البروتين حركة مكونات الغشاء الفردية وبالتالي تحافظ على قطبية الخلية في الظهارة. تنقسم الظهارة إلى مناطق قمي وقاعدية بواسطة الشبكات. يحتوي غشاء الخلية القمي للظهارة على كيمياء حيوية مختلفة عن غشاء الخلية القاعدية. تساعد الوصلات الضيقة في الحفاظ على هذه الاختلافات في البيئة البيوكيميائية وبالتالي تمكين النقل الموجه للمواد.

تمت إضافة الوظائف الميكانيكية إلى هذه الوظائف. على سبيل المثال ، تعمل الوصلات الضيقة أيضًا على تثبيت مجموعات الخلايا الظهارية. يربطون خلايا الهيكل الخلوي مع بعضها البعض ويضمنون ثبات نسيج الظهارة. تخضع النفاذية بين الخلايا الظهارية لتغييرات مؤقتة. وبالتالي فإن الظهارة قادرة على الاستجابة لمتطلبات النقل المجاورة للخلايا المتزايدة. تحقيقا لهذه الغاية ، ترتبط كلودين وإوككلودين في "الوصلات الضيقة" ببروتينات الغشاء داخل الخلايا التي تتصل بهيكل خلوي أكتين.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الأمراض

يمكن أن تخضع الوصلات الضيقة للتغييرات في الهيكل بسبب الطفرات وبالتالي تفقد وظائفها. لا يوجد كلودين 16 من شبكات البروتين في ظهارة الكلى بالشكل المطلوب بعد حدوث طفرات في الجين المشفر للبروتين. يمكن أن تؤدي هذه الطفرات إلى فقدان Mg2 +.

بسبب فقدان وظيفة الحاجز ، يتم امتصاص عدد قليل جدًا من أيونات Mg2 + من الكلى إلى الدم ويتم إفراز الكثير منها مع البول. يمكن أن تؤثر الأمراض أيضًا على "إطباق المنطقة". هذا ينطبق بشكل خاص على الدماغ. الحاجز الدموي الدماغي هو حاجز انتشار طبيعي بين الدم والدماغ الذي يحافظ على بيئة الدماغ. تحدث اضطرابات الحاجز الدموي الدماغي ، على سبيل المثال ، في سياق التصلب المتعدد. ومع ذلك ، يمكن لأمراض مثل داء السكري أيضًا تعطيل الحاجز الدموي الدماغي. يتم فقدان التأثير الوقائي للحاجز أيضًا مع إصابات الدماغ المختلفة والأمراض التنكسية.

في التصلب المتعدد ، يكون الالتهاب المتكرر للدماغ له تأثير ضار على التقاطعات الضيقة. تتغلب خلايا الدفاع المناعي للجسم على الحاجز الدموي الدماغي كجزء من مرض المناعة الذاتية.في السكتة الدماغية ، تتفكك مكونات الوصلات الضيقة داخل الحاجز الدموي الدماغي. يصاحب هذا النوع من السكتات الدماغية فراغ في الدماغ ، ثم يتم ملئه بالدم. تتغير بطانة الحاجز الدموي الدماغي على مرحلتين.

نظرًا لأن العملية المرضية تطلق المؤكسدات والإنزيمات المحللة للبروتين والسيتوكينات ، فإن نفاذية الحاجز الدموي الدماغي تتغير. تتطور الوذمة في الدماغ. ثم تطلق كريات الدم البيضاء النشطة ما يسمى المصفوفة metalloproteases ، والتي تكسر الصفيحة القاعدية ومجمعات البروتين في التقاطعات الضيقة.