Çok hücreli organizmaların doku ve organlarında bulunan hücrelerin bağlantıları, hücreler arası temas adı verilen karmaşık yapılar tarafından oluşturulur. Özellikle sıklıkla sınır örtü tabakaları olan epitelde bulunurlar.
Bilim adamları, hücreler arası temaslarla birbirine bağlı bir element tabakasının birincil ayrılmasının, organların ve dokuların oluşumunu ve ardından gelişimini sağladığına inanıyor.
Elektron mikroskobu yöntemlerinin kullanılması sayesinde, bu bağların üst yapısı hakkında büyük miktarda bilgi toplamak mümkün oldu. Ancak moleküler yapıları kadar biyokimyasal bileşimleri de günümüzde yeterince araştırılmamıştır.
Ardından, hücreler arası bağlantıların özelliklerini, gruplarını ve türlerini göz önünde bulundurun.
Genel bilgi
Zar, hücreler arası temasların oluşumunda çok aktif olarak yer alır. Çok hücreli organizmalarda, elementlerin etkileşimi nedeniyle karmaşık hücresel oluşumlar oluşur. onların korunmasıçeşitli şekillerde sağlanabilir.
Embriyonik, germinal dokularda, özellikle gelişimin ilk aşamalarında hücreler, yüzeylerinin birbirine yapışma özelliğine sahip olması nedeniyle birbirleriyle bağlantılarını sürdürürler. Bu tür bir yapışma (bağlantı), elemanların yüzey özellikleri ile ilgili olabilir.
Özel görünüm
Araştırmacılar, hücreler arası temas oluşumunun, glikokaliksin lipoproteinlerle etkileşimi tarafından sağlandığına inanmaktadır. Bağlanırken, her zaman küçük bir boşluk kalır (genişliği yaklaşık 20 nm'dir). Glikokaliksi içerir. Bir doku, bütünlüğünü bozabilecek veya zara zarar verebilecek bir enzimle tedavi edildiğinde hücreler birbirinden ayrılmaya ve ayrışmaya başlar.
Ayrıştırıcı faktör kaldırılırsa hücreler tekrar bir araya gelebilir. Bu fenomene yeniden toplama denir. Böylece farklı renklerde süngerlerin hücrelerini ayırabilirsiniz: sarı ve turuncu. Deneyler sırasında, hücrelerin bağlantılarında sadece 2 tip agreganın göründüğü bulundu. Bazıları yalnızca turuncu, diğerleri ise yalnızca sarı hücrelerdir. Karışık süspansiyonlar, sırayla, birincil çok hücreli yapıyı kendi kendine organize eder ve geri yükler.
Benzer sonuçlar, araştırmacılar tarafından ayrılmış amfibi embriyonik hücrelerin süspansiyonlarıyla yapılan deneylerde elde edildi. Bu durumda, ektoderm hücreleri, mezenşim ve endodermden seçici olarak uzayda ayrılır. Daha sonraki kumaşları kullanırsakembriyoların gelişim evreleri, organ ve doku özelliklerinde farklılık gösteren farklı hücre grupları, test tüpünde bağımsız olarak bir araya gelecek, böbrek tübüllerine benzeyen epitelyal agregalar oluşacaktır.
Fizyoloji: hücreler arası bağlantı türleri
Bilim adamları 2 ana bağlantı grubunu ayırt eder:
- Basit. Şekilleri farklı olan bileşikler oluşturabilirler.
- Karmaşık. Bunlar, yarık benzeri, dezmozomal, sıkı hücreler arası bağlantıların yanı sıra yapışkan bantlar ve sinapsları içerir.
Kısa özelliklerine bakalım.
Basit bağlar
Basit hücreler arası bağlantılar, plazmolemmanın supramembran hücresel kompleksleri arasındaki etkileşim bölgeleridir. Aralarındaki mesafe 15 nm'den fazla değil. Hücreler arası temaslar, karşılıklı "tanıma" nedeniyle elementlerin yapışmasını sağlar. Glikokaliks, özel reseptör kompleksleri ile donatılmıştır. Her bir organizma için kesinlikle bireyseldirler.
Reseptör komplekslerinin oluşumu, belirli bir hücre popülasyonu veya belirli dokular içinde spesifiktir. Komşu hücrelerin benzer yapıları için bir afiniteye sahip olan integrinler ve kaderinler ile temsil edilirler. Bitişik sitomembranlarda bulunan ilgili moleküllerle etkileşime girdiklerinde birbirlerine yapışırlar - yapışma.
Histolojide hücreler arası bağlantılar
Yapışkan proteinler arasında şunlar bulunur:
- Integrins.
- İmmünoglobulinler.
- Selectins.
- Kaderinler.
Bazı yapışkan proteinler bu ailelerin hiçbirine ait değildir.
Ailelerin özellikleri
Hücre yüzeyi aparatının bazı glikoproteinleri, 1. sınıfın ana histo-uyumluluk kompleksine aittir. İntegrinler gibi, bireysel bir organizma için kesinlikle bireyseldirler ve bulundukları doku oluşumlarına özgüdürler. Bazı maddeler sadece belirli dokularda bulunur. Örneğin, E-kadherinler epitele özeldir.
İntegrinler, alfa ve beta olmak üzere 2 alt birimden oluşan integral proteinler olarak adlandırılır. Şu anda, birincinin 10 çeşidi ve ikincisinin 15 türü tanımlanmıştır. Hücre içi bölgeler, özel protein molekülleri (tanen veya vinkulin) veya doğrudan aktine kullanılarak ince mikrofilamentlere bağlanır.
Selektinler monomerik proteinlerdir. Bazı karbonhidrat komplekslerini tanırlar ve onlara hücre yüzeyinde bağlanırlar. Şu anda en çok çalışılanlar L, P ve E-selektinlerdir.
İmmünoglobulin benzeri yapışkan proteinler, yapısal olarak klasik antikorlara benzer. Bazıları immünolojik reaksiyonlar için reseptörler, diğerleri ise yalnızca yapışkan işlevlerin uygulanması için tasarlanmıştır.
Kaderinlerin hücreler arası bağlantıları yalnızca kalsiyum iyonlarının varlığında gerçekleşir. Kalıcı bağların oluşumunda yer alırlar: Epitel dokularında P ve E-kadherinler ve N-kadherinler– kaslı ve gergin.
Hedef
Hücreler arası temasların sadece elementlerin basit bir şekilde yapışması için tasarlanmadığı söylenmelidir. Oluşumuna dahil oldukları doku yapılarının ve hücrelerinin normal işleyişini sağlamak için gereklidirler. Basit temaslar hücrelerin olgunlaşmasını ve hareketini kontrol eder, hiperplaziyi (yapısal elementlerin sayısında aşırı artış) önler.
Çeşitli bileşikler
Araştırma sırasında, şekillerde farklı hücrelerarası temas türleri kurulmuştur. Örneğin, "fayans" şeklinde olabilirler. Bu tür bağlantılar, arteriyel endotelde, tabakalı keratinize epitelin stratum corneum'unda oluşturulur. Tırtıklı ve parmak biçimli türleri de vardır. İlkinde, bir elemanın çıkıntısı diğerinin içbükey kısmına batar. Bu, eklemin mekanik gücünü önemli ölçüde artırır.
Karmaşık bağlantılar
Bu tür hücreler arası temaslar, belirli bir işlevin uygulanması için uzmanlaşmıştır. Bu tür bileşikler, 2 komşu hücrenin plazma zarlarının küçük, özelleşmiş bölümleriyle temsil edilir.
Aşağıdaki hücreler arası bağlantı türleri vardır:
- Kilitleme.
- Kancalar.
- İletişim.
Desmozomlar
Komşu elementlerin güçlü bir bağlantısının sağlandığı karmaşık makromoleküler oluşumlardır. Elektron mikroskobu ile, yüksek elektron yoğunluğu ile ayırt edildiğinden, bu tip temas çok iyi görülür. Yerel alan bir diske benziyor. Çapı yaklaşık 0,5 µm'dir. İçindeki komşu elemanların zarları 30 ila 40 nm mesafede bulunur.
Etkileşen her iki hücrenin iç zar yüzeylerinde yüksek elektron yoğunluğuna sahip alanları da göz önünde bulundurabilirsiniz. Ara filamentler onlara eklenir. Epitel dokusunda, bu elementler kümeler oluşturan tonofilamentlerle temsil edilir - tonofibriller. Tonofilamentler sitokeratin içerir. Zarlar arasında, komşu hücresel elementlerin protein komplekslerinin yapışmasına karşılık gelen elektron yoğun bir bölge de bulunur.
Kural olarak, dezmozomlar epitel dokusunda bulunur, ancak diğer yapılarda da tespit edilebilirler. Bu durumda, ara filamentler bu dokuya özgü maddeler içerir. Örneğin bağ yapılarında vimentinler, kaslarda desminler vs. vardır.
Desmozomun makromoleküler seviyedeki iç kısmı, desmoplakinler - destekleyici proteinler ile temsil edilir. Ara filamentler onlara bağlanır. Desmoplakinler, sırayla, placoglobinler tarafından desmogleinlere bağlanır. Bu üçlü bileşik lipid tabakasından geçer. Desmogleinler komşu hücredeki proteinlere bağlanır.
Ancak, başka bir seçenek de mümkündür. Desmoplakinlerin bağlanması, zar - desmokolinlerde bulunan integral proteinlere gerçekleştirilir. Bunlar da bitişik sitomembrandaki benzer proteinlere bağlanır.
Girdle desmosome
Mekanik bağlantı olarak da sunulur. Ancak, ayırt edici özelliği formdur. Kemer desmozomu bir kurdeleye benziyor. Bir çember gibi, kavrama bandı sitolemmayı ve bitişik hücre zarlarını sarar.
Bu temas, hem zar bölgesinde hem de hücreler arası maddenin bulunduğu bölgede yüksek elektron yoğunluğu ile karakterize edilir.
Vinculin, mikrofilamentler için sitomembranın iç kısmına bağlanma yeri görevi gören bir destek proteini olan kavrama kayışında bulunur.
Yapışkan bant, tek katmanlı epitelin apikal bölümünde bulunabilir. Genellikle sıkı temasa bitişiktir. Bu bileşiğin ayırt edici bir özelliği, yapısının aktin mikrofilamentleri içermesidir. Membran yüzeyine paraleldirler. Minimiyozinler ve instabilite varlığında büzülme yeteneklerinden dolayı, epitel hücrelerinin tüm tabakası ve aynı zamanda hizaladıkları organın yüzeyinin mikro rölyefi şekillerini değiştirebilir.
Ara temas
Ayrıca nexus olarak da adlandırılır. Kural olarak, endoteliyositler bu şekilde bağlanır. Yuva benzeri tipteki hücreler arası bağlantılar disk şeklindedir. Uzunluğu 0,5-3 mikrondur.
Bağlantı yerinde, bitişik membranlar birbirinden 2-4 nm mesafede bulunmaktadır. İntegral proteinler, bağlayıcılar, her iki temas eden elemanın yüzeyinde bulunur. Onlar da, 6 molekülden oluşan protein kompleksleri olan bağlantılara entegre edilirler.
Connexon kompleksleri birbirine bitişiktir. Her birinin orta kısmında bir gözenek vardır. Molekül ağırlığı 2 bini geçmeyen elementler içinden serbestçe geçebilir. Komşu hücrelerdeki gözenekler birbirine sıkıca bağlıdır. Bundan dolayı inorganik iyonlar, su, monomerler, düşük moleküler biyolojik olarak aktif maddelerin molekülleri sadece komşu hücreye hareket eder ve hücreler arası maddeye nüfuz etmezler.
Nexus özellikleri
Slot benzeri kontaklar nedeniyle, uyarı komşu elemanlara iletilir. Örneğin, impulslar nöronlar, düz miyositler, kardiyomiyositler vb. Arasında bu şekilde geçer. Bağlar sayesinde dokulardaki hücre biyoreaksiyonlarının birliği sağlanır. Nöral doku yapılarında boşluk bağlantılarına elektriksel sinaps denir.
Bağlantıların görevleri, hücre biyoaktivitesi üzerinde hücreler arası interstisyel kontrol oluşturmaktır. Ek olarak, bu tür kişiler birkaç özel işlevi yerine getirir. Örneğin, onlar olmadan kardiyak kardiyomiyositlerin kasılma birliği, düz kas hücrelerinin senkron reaksiyonları vs. olmaz.
Sıkı temas
Ayrıca kilitleme bölgesi olarak da adlandırılır. Komşu hücrelerin yüzey zar katmanlarının bir füzyon bölgesi olarak sunulur. Bu bölgeler, komşu hücresel elementlerin zarlarının bütünleyici protein molekülleri tarafından "çapraz bağlanan" sürekli bir ağ oluşturur. Bu proteinler ağ benzeri bir yapı oluşturur. Hücrenin çevresini bir kemer şeklinde çevreler. Bu durumda yapı bitişik yüzeyleri birbirine bağlar.
Sık sık sıkı temasbitişik bantlı desmozomlar. Bu alan iyonlara ve moleküllere karşı geçirimsizdir. Sonuç olarak, hücreler arası boşlukları ve aslında tüm organizmanın iç ortamını dış etkenlerden kilitler.
Bölgeleri engellemenin anlamı
Sıkı temas, bileşiklerin difüzyonunu önler. Örneğin, mide boşluğunun içeriği duvarlarının iç ortamından korunur, protein kompleksleri serbest epitel yüzeyinden hücreler arası boşluğa hareket edemez, vb. Bloke edici bölge ayrıca hücre polarizasyonuna da katkıda bulunur.
Sıkı bağlantılar, vücutta bulunan çeşitli engellerin temelidir. Engelleme bölgelerinin varlığında, maddelerin komşu ortamlara transferi yalnızca hücre üzerinden gerçekleştirilir.
Sinaps
Onlar nöronlarda (sinir yapıları) bulunan özel bileşiklerdir. Onlar sayesinde bir hücreden diğerine bilgi iletilir.
Özel alanlarda ve iki sinir hücresi arasında ve bir nöron ile efektör veya reseptörde bulunan başka bir element arasında sinaptik bir bağlantı bulunur. Örneğin, nöro-epitelyal, nöromüsküler sinapslar izole edilmiştir.
Bu kontaklar elektriksel ve kimyasal olarak ikiye ayrılır. İlki boşluk tahvillerine benzer.
Hücreler arası madde yapışması
Hücreler sitolemmal reseptörler tarafından yapışkan proteinlere bağlanır. Örneğin epitel hücrelerinde fibronektin ve laminin reseptörleri bu hücrelere yapışmayı sağlar.glikoproteinler. Laminin ve fibronektin, bazal membranların fibriler elementi (tip IV kollajen lifleri) ile yapışkan substratlardır.
Hemidesmozom
Hücrenin yanından, biyokimyasal bileşimi ve yapısı dismozoma benzer. Özel çapa filamentleri hücreden hücreler arası maddeye uzanır. Onlar sayesinde, zar, bir fibriler çerçeve ve tip VII kollajen liflerinin ankraj fibrilleri ile birleştirilir.
Nokta iletişim
Odak olarak da adlandırılır. Nokta teması, kaplin bağlantıları grubuna dahildir. Fibroblastların en karakteristik özelliği olarak kabul edilir. Bu durumda hücre, komşu hücre elemanlarına değil, hücreler arası yapılara yapışır. Reseptör proteinleri, yapışkan moleküllerle etkileşime girer. Bunlara kondronektin, fibronektin vb. dahildir. Hücre zarlarını hücre dışı liflere bağlarlar.
Nokta temasının oluşumu, aktin mikrofilamentleri tarafından gerçekleştirilir. İntegral proteinlerin yardımıyla sitolemmanın içine sabitlenirler.
