Jonctions serrées et limites cellulaires

Les jonctions serrées sont les plus apicales des jonctions épithéliales, formant un scellement en forme de ceinture qui fusionne les feuillets externes des membranes plasmiques adjacentes près du sommet de la bordure cellulaire latérale. Elles définissent la limite entre les surfaces cellulaires apicale et basolatérale et régulent le passage intercellulaire, constituant ainsi la base structurelle des barrières épithéliales et endothéliales sélectives.

Definition

Une jonction serrée (zonula occludens) est une jonction cellulaire occlusive dans laquelle les protéines membranaires intégrales des cellules adjacentes forment un réseau continu et anastomosé de brins de scellement qui limite la diffusion des solutés à travers l'espace paracellulaire et sépare le domaine membranaire apical du domaine basolatéral.

Scope

Ce thème couvre la structure des jonctions serrées en tant que jonctions occlusives, leurs deux fonctions principales (la barrière paracellulaire et la fonction de clôture apico-basolatérale), les principales familles de protéines qui les constituent (les claudines, l'occludine et les protéines d'échafaudage de la zonula occludens), ainsi que leur rôle dans la définition des limites cellulaires au sein des épithéliums et des endothéliums. Il s'agit d'une entrée de référence et éducative, et non d'une directive clinique.

Key concepts

• Jonction occlusive / zonula occludens
• Barrière paracellulaire
• Fonction de clôture apico-basolatérale
• Claudines
• Occludine
• Protéines d'échafaudage de la zonula occludens (ZO)
• Perméabilité paracellulaire sélective
• Barrières hémato-encéphalique et hémato-tissulaires

Mechanisms

Les jonctions serrées sont constituées de rangées de protéines transmembranaires — principalement les claudines et l'occludine — dont les boucles extracellulaires des cellules voisines se rencontrent pour former des brins de scellement continus ; des protéines d'échafaudage cytoplasmiques de la zonula occludens (ZO) relient ces brins au cytosquelette d'actine. Le scellement résultant remplit deux fonctions : une fonction de barrière qui restreint le mouvement des ions et des molécules à travers l'espace intercellulaire, et une fonction de clôture qui empêche les protéines et les lipides membranaires de diffuser entre les domaines apical et basolatéral, maintenant ainsi la polarité cellulaire. La barrière n'est pas absolue mais sélectivement perméable, et la composition en claudines détermine quels ions la traversent ; la perte de claudines spécifiques, comme démontré pour la claudine-5 au niveau de la barrière hémato-encéphalique, relâche le scellement de manière sélective en fonction de la taille.

Clinical relevance

Les jonctions serrées sont à la base des propriétés de barrière des épithéliums et des endothéliums, y compris les barrières intestinale et hémato-encéphalique ; ainsi, leur structure et leur régulation sont essentielles pour comprendre comment les tissus compartimentent leur environnement. Cette entrée décrit les mécanismes à titre de référence ; elle ne fournit pas de recommandations diagnostiques ou thérapeutiques.

History

Les jonctions serrées ont été identifiées pour la première fois comme l'élément le plus apical du complexe jonctionnel épithélial par Farquhar et Palade (1963). L'ère moléculaire a commencé avec l'identification des protéines intégrales occludine, puis de la famille des claudines, redéfinissant la jonction comme un assemblage protéique défini ; des études de délétion de claudines (claudin-knockout), telles que les travaux sur la claudine-5 de Nitta et ses collaborateurs (2003), ont ensuite lié des protéines individuelles à des propriétés de barrière spécifiques.

Key figures

• Mikio Furuse
• Shoichiro Tsukita
• James Anderson
• Marilyn Farquhar
• George Palade

Seminal works

• farquhar-palade-1963
• anderson-vanitallie-2009
• furuse-2010

Frequently asked questions

Que fait une jonction serrée ?

Elle scelle l'espace entre les cellules épithéliales ou endothéliales adjacentes pour contrôler le passage paracellulaire des molécules, et elle agit comme une clôture qui maintient séparés les composants membranaires apicaux et basolatéraux, maintenant ainsi la polarité cellulaire.

Quelles protéines forment les jonctions serrées ?

Les brins de scellement sont principalement constitués de claudines et d'occludine, qui sont liées à l'intérieur de la cellule à des protéines d'échafaudage de la zonula occludens (ZO) qui connectent la jonction au cytosquelette d'actine.