Aralık Bağlantıları ve Hücre İletişimi
Aralık bağlantıları, bitişik hücrelerin sitoplazmasını kanal kümeleri aracılığıyla birbirine bağlayan, iyonların ve küçük moleküllerin bir hücreden diğerine doğrudan geçişine olanak tanıyan iletişim bağlantılarıdır. Kalp kası, düz kas ve birçok epitel gibi dokulardaki hücrelerin aktivitesini senkronize ederek elektriksel ve metabolik kenetlenme için bir yol sağlamaktadırlar.
Tanım
Aralık bağlantısı, bitişik hücrelerin zarlarında bulunan eşleşmiş yarım kanallar (konneksonlar) tarafından oluşturulan, her bir konneksonun konneksin proteinlerinden (connexin) bir araya geldiği ve birlikte yaklaşık bir kilodaltonun altındaki iyonların ve küçük moleküllerin doğrudan sitoplazmik değişimine izin veren sulu bir kanal oluşturan bir iletişim sağlayan hücre bağlantısıdır.
Kapsam
Bu konu, konneksinlerden (connexin) oluşan kanallar olarak aralık bağlantılarının yapısını, geçişine izin verdikleri molekül türlerini, elektriksel ve metabolik hücreler arası iletişimdeki rollerini ve kanal geçitlenmesinin (gating) düzenlenmesini kapsamaktadır. Bu metin, klinik bir rehberlik olarak değil, bir referans ve eğitim amaçlı bir girdi olarak ele alınmaktadır.
Anahtar kavramlar
- İletişim bağlantısı
- Konneksin proteinleri (connexin)
- Konnekson (yarım kanal)
- Doğrudan sitoplazmik kenetlenme
- Elektriksel kenetlenme
- Metabolik kenetlenme
- Kanal geçitlenmesi ve düzenlenmesi
- Hücreler arası kalsiyum dalgaları
Mekanizmalar
Her bir aralık bağlantısı kanalı, her bir hücreden gelen birer konneksonun kenetlenmesiyle oluşmaktadır ve her bir konnekson, merkezi bir gözenek (pore) etrafında altı konneksin alt biriminden oluşan bir halkadır. Bu tür birçok kanalın kümelendiği yerlerde, karşı karşıya gelen zarlar arasındaki dar boşluğu köprüleyen bir plak (plaque) oluşturmaktadırlar. Gözenek, yaklaşık bir kilodaltona kadar iyonları ve küçük suda çözünür molekülleri (elektrik akımı taşıyan iyonlar ve kalsiyum ile inositol trifosfat gibi ikincil haberciler dahil) geçirmektedir; böylece kenetlenmiş hücreler hem elektriksel sinyalleri hem de metabolitleri paylaşmaktadır. Kanal geçirgenliği sabit değildir: geçitlenme, hücre içi kalsiyum konsantrasyonu, pH ve konneksin fosforilasyonu gibi faktörler tarafından düzenlenmekte, bu da hücrelerin iletişimi açıp kapatmasına olanak tanımaktadır. Bu kenetlenme, dokular arasında hücreler arası kalsiyum dalgalarının yayılması da dahil olmak üzere koordineli davranışları desteklemektedir.
Klinik önem
Aralık bağlantısı kenetlenmesi, kalpte elektriksel uyarının yayılması ve salgılayıcı ile kasılabilen hücrelerin senkronizasyonu gibi koordineli işlevlerin temelini oluşturmaktadır; bu nedenle konneksin biyolojisi fizyoloji ve patolojide yaygın olarak incelenmektedir. Bu girdi, referans ve eğitim amaçlı mekanizmaları tanımlamakta olup, tanı veya tedavi için bir temel teşkil etmemektedir.
Tarihçe
İletişim bağlantısı, Farquhar ve Palade (1963) tarafından ayırt edilen elementler arasında tanınmıştır ve daha sonra dondurarak kırma (freeze-fracture) ve fizyolojik çalışmalarla doğrudan hücreden hücreye kenetlenme alanı olarak çözümlenmiştir. Konneksin gen ailesinin tanımlanması, kanalların moleküler bileşimini ortaya koymuş ve geçitlenme ile geçirgenliklerinin ayrıntılı olarak analiz edilmesine olanak tanımıştır.
Öne çıkan isimler
- Daniel Goodenough
- David Paul
- Werner Loewenstein
- Juan Saez
İlgili konular
Temel eserler
- farquhar-palade-1963
- goodenough-paul-2009
- saez-2003
Sıkça sorulan sorular
- Aralık bağlantısından neler geçer?
- Yaklaşık bir kilodaltona kadar iyonlar ve küçük suda çözünür moleküller (akım taşıyan iyonlar ve kalsiyum ile inositol trifosfat gibi ikincil haberciler dahil) kenetlenmiş hücreler arasında doğrudan hareket edebilmektedir.
- Aralık bağlantıları nelerden oluşur?
- Konneksin proteinlerinden (connexin) oluşmaktadırlar; altı konneksin bir hücrede bir yarım kanal (konnekson) oluşturur ve bitişik hücrelerden gelen iki konnekson, iki sitoplazma arasında sürekli bir kanal oluşturmak üzere uç uca kenetlenmektedir.