Hemidesmoszómák

A hemidesmoszómák [2] ( eng.  Hemidesmosomes ) sejtkontaktusok , amelyek a hámsejt membrán bazális oldalán helyezkednek el , és összekötik azt az extracelluláris mátrixszal . Pontosabban, a hemidezmoszómák a hámsejtek köztes filamentumainak hálózatát transzmembrán receptorok segítségével kapcsolják össze az extracelluláris mátrixszal . Az elektronmikroszkópos vizsgálat kimutatta, hogy a dezmoszómák és a hemidezmoszómák szerkezete nagyon hasonló (a hemidezmoszóma úgy néz ki, mint egy dezmoszóma fele, amiről ez a szerkezet kapta a nevét), azonban a dezmoszómák nem a sejthez és az extracelluláris mátrixhoz kötődnek, hanem két szomszédos sejthez. A hemidezmoszómák fő funkciója, hogy hámrétegeket rögzítsenek az alapmembránhoz [2] .

Szerkezet és kompozíció

A fehérjeösszetétel alapján a hemidezmoszómák két típusra oszthatók. Az első típusú hemidesmoszómák citoplazmatikus oldalán intermedier filamentumok ( 5 és 14 keratinok ) köteg találhatók , amelyek a belső plakkhoz kapcsolódnak. A plakk tartalmazza a BP230 fehérjéket és a plektint , amelyek a köztes filamentumok fehérjéihez kötődnek. A külső plakk kétféle transzmembrán receptor fehérjét tartalmaz: α6β4 integrint és XVII kollagént (más néven BP180). A BP180-ból és a laminin -332-ből, egy extracelluláris mátrixfehérjéből álló horgonyszálak a plazmamembrántól az alapmembránig futnak. A bélben II-es típusú hemidezmoszómákat találtak, amelyekből hiányzik a BP180 és a BP230 [ 3 ] . A CD151 , a tetraspaninok családjába tartozó fehérje részt vesz a hemidesmoszómák képződésében , amelyek a keratinociták és az endotheliociták felszínén találhatók . A hemidezmoszómák stabilitásának biztosításában fontos szerepet játszik a BPAG1e fehérje [4] .

Funkciók

A hemidesmoszómák biztosítják a réteghám rögzítését az alapmembránhoz. A sejtben a hemidesmoszómák és a dezmoszómák egymáshoz képest derékszögben helyezkednek el, aminek köszönhetően védelmet nyújtanak a különféle típusú mechanikai igénybevételekkel szemben. A közbenső filamentumokhoz kapcsolódóan a hemi-dezmoszómák és a dezmoszómák sűrű hálózatot alkotnak, amely szerkezeti támogatást nyújt az epiteliális rétegeknek [5] .

Fontos építészeti szerepük ellenére a dezmoszómák és a hemi-dezmoszómák nem statikus struktúrák. Tehát, amikor a bőr megsérül, a hámsejtek leválnak az alapmembránról, és a seb területére vándorolnak. Ott osztódnak , újra benépesítik a sérült területet, majd visszakapcsolódnak az alapmembránhoz (hemidesmoszómákon keresztül) és egymáshoz (dezmoszómákon keresztül). Így a hemi-dezmoszómák és a dezmoszómák visszafordíthatóan szétszerelhetők. A hemidesmoszómák szétesése akkor következik be, amikor az integrinmolekula citoplazmatikus régiója foszforilálódik , aminek következtében az befelé görbül. Ebben az esetben a plektin kötési pontja felszabadul, ami elindítja a szétszerelést. Amikor egy hemidezmoszómát szétszerelnek, fehérjéi egy komplexben maradnak, amely endocitózison keresztül internalizálódik . Amikor a sejtek újra hozzákapcsolódnak a bazális laminához, az integrin defoszforilálódik, a komplexek visszaintegrálódnak a plazmamembránba, és helyreállnak a hemidezmoszómák [5] .

A hemidesmoszómákról ismert, hogy számos jelátviteli útvonalban részt vesznek , mint például a keratinociták migrációjában és a karcinómasejtek egészséges hámba való behatolásában [6] .

Klinikai jelentősége

A hemidesmoszómák diszfunkciójával járó betegségek a bőr hólyagosodásában nyilvánulnak meg . Ezeket a betegségeket összefoglaló néven epidermolysis bullosa (EB) néven ismerik. BE-ben a bőr törékennyé, hámlóvá és hólyagossá válik a legkisebb mechanikai igénybevétel hatására. Néha előfordul a szaruhártya , a légcső , az emésztőrendszer , a nyelőcső hámjának leválása , valamint izomdystrophia [4] .

A hemidezmoszóma fehérje génekben 12 ismert mutáció van, amely BE-hez vezet. A BE-nek három típusa van: egyszerű , disztrófiás és konnektív . Az egyszerű BE-ben a hám rétegei elkülönülnek. A keratinok, a plektin és a BPAG1e mutációi egyszerű BE-hez vezetnek. Junctionalis BE-ben az alapmembrán rétegeinek elválasztása figyelhető meg. Ezt különösen az α6β4 integrin és a laminin-322 mutációi okozzák. A dystrophiás BE-ben a papilláris dermis elválik a horgonyzó szálaktól. Ezt a típusú BE-t a kollagén VII [7] mutációi jellemzik .

Jegyzetek

1. ↑ Nguyen NM , Pulkkinen L. , Schlueter JA , Meneguzzi G. , Uitto J. , Senior RM Lung development in laminin gamma2 deficiency: abnormal tracheal hemidesmosomes with normal branching morphogenesis and epithelial differentiation.  (angol)  // Légzéskutatás. - 2006. - február 16. ( 7. köt. ). - P. 28-28 . - doi : 10.1186/1465-9921-7-28 . — PMID 16483354 .
2. ↑ 1 2 Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , p. 899.
3. ↑ Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , p. 899-900.
4. ↑ 1 2 Walko G. , Castañón MJ , Wiche G. A hemidesmoszóma molekuláris felépítése és funkciója.  (angol)  // Sejt- és szövetkutatás. - 2015. - május ( 360. évf. , 2. sz.). - P. 363-378 . - doi : 10.1007/s00441-014-2061-z . — PMID 25487405 .
5. ↑ 1 2 Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , p. 900.
6. ↑ Wilhelmsen K. , Litjens SH , Sonnenberg A. Az alfa6beta4 integrin többszörös funkciói az epidermális homeosztázisban és tumorgenezisben.  (angol)  // Molekuláris és sejtbiológia. - 2006. - április ( 26. évf. , 8. sz.). - P. 2877-2886 . - doi : 10.1128/MCB.26.8.2877-2886.2006 . — PMID 16581764 .
7. ↑ Fine JD , Bruckner-Tuderman L. , Eady RA , Bauer EA , Bauer JW , Has C. , Heagerty A. , Hintner H. , Hovnanian A. , Jonkman MF , Leigh I. , Marinkovich MP , Martinez AE , McGrath JAE , Mellelio JE , Moss C. , Murrell DF , Shimizu H. , Uitto J. , Woodley D. , Zambruno G. Inherited epidermolysis bullosa: frissített ajánlások a diagnózisról és az osztályozásról.  (angol)  // Az American Academy Of Dermatology folyóirata. - 2014. - június ( 70. évf. , 6. sz.). - P. 1103-1126 . - doi : 10.1016/j.jaad.2014.01.903 . — PMID 24690439 .

Irodalom

• Cassimeris L., Lingappa V. R., Plopper D. . Sejtek Lewin szerint. - M. : Tudáslaboratórium, 2016. - 1056 p. - ISBN 978-5-906828-23-1 .