Sıkı Bağlantılar ve Hücre Sınırları
Sıkı bağlantılar, epitelyal bağlantıların en apikalinde yer almakta olup, lateral hücre sınırının üst kısmına yakın bir konumda bitişik plazma zarlarının dış yapraklarını birleştiren kuşak benzeri bir sızdırmazlık oluşturmaktadır. Apikal ve bazolateral hücre yüzeyleri arasındaki sınırı tanımlamakta ve hücreler arasından nelerin geçebileceğini düzenlemektedirler; bu da onları seçici epitelyal ve endotelyal bariyerlerin yapısal temeli haline getirmektedir.
Tanım
Sıkı bağlantı (zonula occludens), bitişik hücrelerin integral zar proteinlerinin, çözünen maddelerin parasellüler boşluktan difüzyonunu sınırlayan ve apikal membranı bazolateral membran alanından ayıran sürekli, anastomoze olan bir sızdırmazlık iplikçikleri ağı oluşturduğu tıkayıcı bir hücre bağlantısıdır.
Kapsam
Bu konu, sıkı bağlantıların tıkayıcı bağlantılar (occluding junctions) olarak yapısını, iki temel işlevini (parasellüler bariyer ve apikal-bazolateral çit), onları oluşturan başlıca protein ailelerini (klaudinler, okkludin ve zonula occludens iskele proteinleri) ve epitelyum ile endotelyumda hücre sınırlarını tanımlamadaki rollerini kapsamaktadır. Bu bir referans ve eğitim amaçlı bir giriştir, klinik bir rehberlik değildir.
Anahtar kavramlar
- Tıkayıcı bağlantı (occluding junction) / zonula occludens
- Parasellüler bariyer
- Apikal-bazolateral çit işlevi
- Klaudinler
- Okkludin
- Zonula occludens (ZO) iskele proteinleri
- Seçici parasellüler geçirgenlik
- Kan-beyin ve kan-doku bariyerleri
Mekanizmalar
Sıkı bağlantılar, başlıca klaudinler ve okkludin olmak üzere transmembran protein sıralarından inşa edilmektedir; komşu hücrelerden gelen ekstraselüler döngüleri birleşerek sürekli sızdırmazlık iplikçikleri oluşturmaktadır; sitoplazmik zonula occludens (ZO) iskele proteinleri bu iplikçikleri aktin sitoiskeletine bağlamaktadır. Ortaya çıkan sızdırmazlık iki işlevi yerine getirmektedir: hücreler arasındaki boşluktan iyon ve molekül hareketini kısıtlayan bir bariyer işlevi ve membran proteinleri ile lipidlerin apikal ve bazolateral alanlar arasında difüzyonunu önleyerek hücre polaritesini sürdüren bir çit işlevi. Bariyer mutlak değildir ancak seçici olarak geçirgendir ve klaudin bileşimi hangi iyonların geçeceğini ayarlamaktadır; kan-beyin bariyerindeki klaudin-5 için gösterildiği gibi, belirli klaudinlerin kaybı, sızdırmazlığı boyuta seçici bir şekilde gevşetmektedir.
Klinik önem
Sıkı bağlantılar, bağırsak ve kan-beyin bariyerleri dahil olmak üzere epitelyum ve endotelyumun bariyer özelliklerinin temelini oluşturmaktadır; bu nedenle yapıları ve düzenlenmeleri, dokuların çevrelerini nasıl bölümlere ayırdığını anlamak için merkezi bir öneme sahiptir. Bu giriş, referans amaçlı mekanizmaları açıklamaktadır; teşhis veya tedavi önerileri sunmamaktadır.
Tarihçe
Sıkı bağlantılar, ilk olarak Farquhar ve Palade (1963) tarafından epitelyal bağlantı kompleksinin en apikal elementi olarak tanımlanmıştır. Moleküler çağ, integral proteinler olan okkludin ve ardından klaudin ailesinin tanımlanmasıyla başlamış, bu da bağlantıyı tanımlanmış bir protein düzeneği olarak yeniden şekillendirmiştir; Nitta ve arkadaşları (2003) tarafından yapılan klaudin-5 çalışması gibi klaudin-nakavt çalışmaları, daha sonra bireysel proteinleri belirli bariyer özellikleriyle ilişkilendirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Mikio Furuse
- Shoichiro Tsukita
- James Anderson
- Marilyn Farquhar
- George Palade
İlgili konular
Temel eserler
- farquhar-palade-1963
- anderson-vanitallie-2009
- furuse-2010
Sıkça sorulan sorular
- Sıkı bağlantı ne işe yarar?
- Bitişik epitelyal veya endotelyal hücreler arasındaki boşluğu kapatarak moleküllerin parasellüler geçişini kontrol eder ve apikal ile bazolateral membran bileşenlerini ayrı tutan bir çit görevi görerek hücre polaritesini sürdürür.
- Sıkı bağlantıları hangi proteinler oluşturur?
- Sızdırmazlık iplikçikleri başlıca klaudinler ve okkludinden oluşmaktadır; bu proteinler hücre içinde zonula occludens (ZO) iskele proteinlerine bağlıdır ve bu iskele proteinleri de bağlantıyı aktin sitoiskeletine bağlamaktadır.