Jonctiuni celulare

-> sunt sisteme de atasare intre celule sau intre celule si matricea extracelulara, care au rolul, in primul rand de stabilizare mecanica a tesutului, iar in al 2-lea rand de control al transportului in spatiul extracelular; mai au rol in comunicarea intercelulara si in compartimentarea suprafetelor celulare(in sectoare sau domenii). -> pentru ca aceste jonctiuni sunt structuri de ordinul nm, examinarea lor se face la microscopul electronic; aceasta examinare poate fi facuta pe preparatele microscopice clasice sau pe preparatele crioprecipitate. -> criofracturarea presupune inghetarea tesutului(cu azot lichid la -190 de grade), dupa care, cu un instrument foarte ascutit, se fractureaza tesutul => 2 reliefuri care vor fi acoperite cu o pulbere de carbon => tipare ce pot fi examinate la microscopul electronic. -> jonctiunile apar la microscopul electronic: - ca niste benzi/panglici, si se numesc zonule. - cu aspect de spot/disc, si se numesc macule. -> clasificare: a) jonctiuni simple:

spatii intercelulare. jonctiuni simple digitiforme. jonctiuni simple denticulare.

b) jonctiuni speciale: jonctiuni stranse(zona Ocludens). jonctiuni de atasare/ancorare: - pe microfilamente de actina: - celula-celula(zonula Adherens

sau desmozomul in banda). - celula-matrice(jonctiunea focala). - pe filamente intermediare: - celula-celula(macula Adherens sau desmozomul in spot). - celula-matrice (hemidesmozomul).

jonctiuni de comunicatie(GAP sau Nexus). complexele jonctionale.

c) jonctiuni cu specificitate de tesut: discurile intercalare(pentru muschiul cardiac). sinapsele(la sistemul nervos).

1. Jonctiunile simple: -> sunt de tip celula-celula. Distanta dintre cele 2 membrane celulare e o distanta de aproximativ 30 de nm, care, pentru jonctiuni e considerata una mare; astfel, jonctiunile simple nu vor afecta deplasarile de molecule/markeri in spatiul extracelular si nu vor avea rol de bariera intre 2 compartimente. -> cea mai simpla e spatiul intercelular. Daca cele 2 membrane trimit una catre cealalta prelungiri cu aspect digitiform, care se intrepatrund, spatiul ramane tot de 30 de nm, dar jonctiunea e mult mai stabila.

2. Jonctiunea stransa(zonula Ocludens): -> e o jonctiune de tip celula-celula. Membranele celulare sunt dispuse fata in fata, fie la o distanta de 2 nm, fie suprapunandu-si stratul extern proteic => jonctiunea stransa e numita heptalaminata(cand distanta e de 2 nm) sau pentalaminata( cand are loc suprapunerea membranelor). -> o alta componenta importanta o reprezinta sirurile de proteine gemene. La nivelul celor 2 plasmaleme exista niste proteine integrale multipas, numite ocludine, care se vor aseza in zona jonctiunii, fata in fata(sunt cam intre 2-6 siruri de proteine gemene). Aceste proteine vor realiza in

spatiul extracelular legaturi de tip homofil, edificand o structura asemanatoare unui fermoar. In grosimea plasmalemei proteinele se dispun in retea, care poate fi mai mult sau mai putin ordonata(cu cat e mai ordonata, cu atat e mai putin extensibila). In zona in care cele 2 proteine au organizat legaturi de tip homofil, bistratul lipidic se reorganizeaza. Stratul intern nu e afectat, dar cel extern se uneste cu cel al celeilalte membrane => inele de fuziune. O molecula aflata aici va trece greu la inelul celalalt. Prin aparitia acestor inele, jonctiunea stransa reprezinta o bariera fata de moleculele si markerii din spatiul extracelular. -> un alt element important e citoscheletul, reprezentat de reteaua 3D de microfilamente de actina. Jonctiunea stransa e localizata la polul apical al celulelor epiteliale, compartimentand suprafata celulara in sectoare/domenii:

domeniul apical, deasupra jonctiunii. Domeniul latero-bazal, sub jonctiune.

-> aceste jonctiuni realizeaza predeterminarea polaritatii celulelor epiteliale si separa compartimentul apical de cel latero-bazal. Pot trece prin ele molecule mici de tipul ionilor, dar permeabilitatea ionilor descreste progresiv cu cresterea sirului de proteine gemene.

3. Jonctiunile de atasare/ancorare - sunt formare din: -> (1) cele 2 membrane celulare sau o membrana si un substrat din matricea extracelulara. -> (2) glicoproteinele transmembranare linker. Acestea vor avea un domeniu extracelular(care va realiza legaturi homofile/heterofile) si unul intracelular, care se va lega la complexul proteic de atasare(3). -> (4) citoscheletul, format din microfilamente de actina sau din filamente intermediare.Glicoproteinele de adezivitate:

selectine integrine superfamilia Ig cadherine

Toate acestea sunt Ca-dependente. Primele 3 glicoproteine intervin in jonctiunile de ancorare temporare si realizeaza legaturi de tip heterofilic in spatiul extracelular. Cel de-al 4-lea tip intervine in legaturile permanente(cele homofile).

a) zonula Adherens: reprezinta o jonctiune de aderare pe microfilamentele de actina. -> cele 2 plasmaleme sunt situate la 15-20 de nm. -> glicoproteina transmembranara linker e reprezentata de cadherina, ce realizeaza legaturi homofile in spatiul extracelular. -> complexul proteic de atasare e format din α, β si γ cadherine. -> citoscheletul e reprezentat de o bandeleta de microfilamente de actina. Zonula Adherens e localizata sub jonctiunea stransa, intre celulele epiteliale si in portiunile orizontale ale discurilor intercalare.

b) jonctiunea focala: reprezinta o jonctiune de tip celula-matrice. -> membrana celulara e situata la o distanta de 15-20 de nm de substratul din matrice, reprezentat de fibronectina(component al matricei extracelulare). -> glicoproteina este integrina, care se leaga prin domeniul extracelular la fibronectina. -> complexul proteic de atasare e format din talina si vinculina. -> citoscheletul e reprezentat de bandeleta contractila de microfilamente de actina. Aceste jonctiuni sunt prezente intre celulele conjunctive(fibroblaste) si matricea conjunctiva extracelulara.

c) macula Adherens: reprezinta o jonctiune de atasare pe filamente intermediare. -> cele 2 membrane celulare sunt situate la o distanta de 30 de nm(distanta relativ mare) => jonctiunea nu va reprezenta o bariera pentru molecule.

-> glicoproteina e reprezentata de cadherina Ca-dependenta, care realizeaza legaturi de tip homofil in spatiul extracelular. -> complexul proteic de atasare formeaza o densificare cu aspect de semidisc pe frontul citoplasmatic al jonctiunii, ce poarta denumirea de placa desmozomala, in structura careia se gasesc: desmoplachina, placoglobina desmocalmina, desmoiochina si Ag-ul pemfigusului bulos. -> citoscheletul e reprezentat de filamente intermediare(avand specificitate de tesut). Localizare: sub zonula Adherens. Complexul celor 3 jonctiuni se numeste complex jonctional, si cuprinde: jonctiunea stransa, zonula Adherens si macula Adherens.

d) hemidesmozomul: -> membrana celulara este dispusa la 20-30 de nm de substratul din matricea extracelulara. -> glicoproteina e reprezentata de integrina. -> complexul proteic de atasare e format din placa desmozomala. -> citoscheletul e reprezentat de filamentele intermediare. Localizare: leaga membrana bazala a celulelor epiteliale.

4. Jonctiunea nexus/GAP: -> are aspect de macula(comunicans). -> e de tip celula-celula, realizand comunicarea intercelulara. -> cele 2 membrane celulare sunt situate la o distanta de 2 nm => se opune transportului in spatiul extracelular. -> contine conexoni(pot fi peste 100). Conexonii sunt niste prisme hexagonale, formate din 6 subunitati de conexina(proteina integrala, multipas). O prisma are lungimea cat plasmalema si are central un canal hidrofil, care poate avea 0,2 nm. Conexonul din plasmalema 1 comunica prin canalul hidrofil cu conexonul din plasmalema 2. Acest canal poate fi trecut de molecule mici(care au mai putin de 1000 D: aminoacizi, AMPc, ioni, hormoni, etc). Acest canal e inchis in conditiile in care o celula e agresata si moare(concentratia de Ca inchide canalul). Localizare: sub desmozomul in spot; mai poate fi gasita in portiunile verticale ale discurilor intercalare.

5. Discurile intercalare: sunt jonctiuni cu specificitate de tesut. Au aspectul unor scari. Portiunile verticale au jonctiuni GAP, iar in portiunile orizontale se intalnesc: filamente intermediare de desmina, macula Adherens si zonula Adherens.