ทางแยกที่แน่น: โครงสร้างหน้าที่และโรค

ทางแยกที่แน่นเป็นเครือข่ายโปรตีน พวกเขาคาดเอวเนื้อเยื่อบุผนังหลอดเลือดของลำไส้ กระเพาะปัสสาวะและ สมอง และทำหน้าที่กั้นนอกเหนือไปจากฟังก์ชั่นรักษาเสถียรภาพ การรบกวนการทำงานของสิ่งกีดขวางเหล่านี้มีผลเสียต่อสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันของร่างกาย

ทางแยกที่แน่นคืออะไร?

แต่ละ เยื่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วยที่แตกต่างกัน โปรตีน. เมมเบรนแต่ละตัว โปรตีน สร้างเครือข่ายที่หนาแน่นมากขึ้นหรือน้อยลง ในบริบทนี้ "ทางแยกที่แน่นหนา" เรียกว่า "zonula occludens" ในภาษาละตินและ "ทางแยกแน่น" ในภาษาอังกฤษคือแถบขั้วต่อที่มีโปรตีนเช่นคาดเอวเซลล์เยื่อบุผิวของสัตว์มีกระดูกสันหลังและอยู่ใน สัมผัสใกล้ชิดกับแถบเซลล์ใกล้เคียง ทางแยกที่แน่นปิดช่องว่างระหว่างเซลล์ พวกเขาสอดคล้องกับอุปสรรคของการแพร่กระจาย การแพร่กระจายคือ มวล เส้นทางการขนส่งในร่างกายของสิ่งมีชีวิตที่ใช้เวลาเดี่ยว โมเลกุล เข้าไปในเซลล์ ในรูปแบบของสิ่งกีดขวางการแพร่กระจายทางแยกที่แน่นหนาจะควบคุมการไหลของ โมเลกุล เข้าไปใน เยื่อบุผิว. นอกจากนี้ยังป้องกันการแพร่กระจายของส่วนประกอบเมมเบรนจากส่วนปลายไปยังบริเวณด้านข้างและในทางกลับกัน ผ่านฟังก์ชั่นหลังพวกเขารักษาขั้วของเซลล์เยื่อบุผิว ทางแยกที่รัดแน่นทำให้ไตขับปัสสาวะ กระเพาะปัสสาวะและลำไส้ เยื่อบุผิว. นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบการทำงานของสิ่งที่เรียกว่า เลือด-สมอง กั้นและตรวจสอบให้แน่ใจว่าสารจากเลือดไม่สามารถแพร่กระจายไปยังเนื้อเยื่อของสมองได้ ขั้วต่อของเมมเบรน โปรตีน สามารถมีโปรตีนหลายชนิด อาจจะยังไม่รู้จักทั้งหมด

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

โปรตีนเมมเบรนที่สำคัญภายในจุดเชื่อมต่อที่แน่นคือ claudins และ occludins Claudins ได้รับการบันทึกว่าเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังที่แตกต่างกันมากกว่า 20 ชนิด โปรตีนเมมเบรนหนึ่งทั้งหมดมีการจัดเรียงแบบร่างแหและเชื่อมต่อกับเยื่อของเซลล์หลายเซลล์เพื่อแจ้งก หัว- ติดต่อหัว รูขุมขน แต่งหน้า กายวิภาคศาสตร์ องค์ประกอบของโปรตีนเมมเบรนที่แตกต่างกัน เยื่อบุผิว ไปยังเยื่อบุผิวและขึ้นอยู่กับความต้องการการทำงานของทางแยกที่แน่นหนา ตัวอย่างเช่น claudin 16 ในเยื่อบุผิวของไตมีส่วนเกี่ยวข้องกับการดูดซึมของไต Mg2 + ไอออนเข้าสู่ เลือด. ทางแยกที่แน่นทำให้เกิดเครือข่ายที่แน่นแตกต่างกันขึ้นอยู่กับงานและเยื่อบุผิว ในลำไส้โปรตีนเมมเบรนนั่งอยู่อย่างหลวม ๆ เหล่านั้นของ เลือด-สมอง อุปสรรคก่อให้เกิดอุปสรรคที่ค่อนข้างแน่นหนา ความหนาแน่นของเครือข่ายสัมพันธ์กับการซึมผ่าน เครือข่ายโปรตีนแต่ละเส้นประกอบด้วยเส้นที่แคบ โดยพื้นฐานแล้วโดเมนนอกเซลล์ของโปรตีนแต่ละตัวจะเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างทางแยกของเซลล์ โดเมนภายในเซลล์ยึดติดกับโครงร่างของเซลล์ ในลักษณะคล้ายสายพานรอยต่อที่แน่นจึงล้อมรอบเซลล์ของเยื่อบุผิวและทำให้ซ้อนทับกับความสัมพันธ์ของเซลล์เยื่อบุผิว

หน้าที่และภารกิจ

ทางแยกที่แน่นเป็นส่วนใหญ่เป็นอุปสรรคในการแพร่กระจาย ฟังก์ชันนี้อาจยังคงอยู่ โมเลกุล ทั้งหมดจากช่องว่างภายในเซลล์หรือเกี่ยวข้องกับความสามารถในการซึมผ่านแบบเลือก (semipermeability) ไปยังโมเลกุลที่มีขนาดบางขนาด เครือข่ายของทางแยกที่แน่นหนาโดยทำหน้าที่เป็นตัวกั้นการแพร่กระจายทำให้เกิดสิ่งที่จำเป็นสำหรับทรานซิโทซิส การแพร่กระจายของโมเลกุลหรือไอออนของพาราเซลลูลาร์ผ่านช่องว่างของเยื่อบุผิวถูกป้องกันโดยรอยต่อที่แน่นหนา ในเวลาเดียวกันทางแยกที่แน่นหนาให้ ของเหลวในร่างกาย จากการหลบหนี โปรตีนเมมเบรนของทางแยกที่แน่นยังช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตจากจุลินทรีย์ที่บุกรุกดังนั้นจึงสร้างกำแพงกั้นแม้กระทั่งสำหรับผู้รุกรานที่มีชีวิต นอกเหนือจากฟังก์ชั่นกั้นแล้วทางแยกที่แน่นหนายังมีฟังก์ชันรั้วที่เรียกว่า เครือข่ายโปรตีนป้องกันการเคลื่อนตัวของส่วนประกอบเมมเบรนแต่ละชิ้นจึงรักษาขั้วของเซลล์ของเยื่อบุผิว เยื่อบุผิวแบ่งตามเครือข่ายออกเป็นส่วนปลายและส่วนฐาน ยอด เยื่อหุ้มเซลล์ ของเยื่อบุผิวมีชีวเคมีที่แตกต่างจากเยื่อหุ้มเซลล์ที่เป็นเบส ทางแยกที่แน่นหนาช่วยรักษาความแตกต่างของสภาพแวดล้อมทางชีวเคมีเหล่านี้และด้วยความเป็นจริงนี้ทำให้สามารถขนส่งสารได้อย่างมีทิศทาง นอกจากฟังก์ชันเหล่านี้แล้วยังมีฟังก์ชันเชิงกล ตัวอย่างเช่นทางแยกที่แน่นยังทำหน้าที่ในการทำให้ส่วนประกอบของเซลล์เยื่อบุผิวมีเสถียรภาพ พวกเขาเชื่อมต่อเซลล์ของโครงร่างโครงกระดูกเข้าด้วยกันและทำให้แน่ใจว่าโครงสร้างเนื้อเยื่อของเยื่อบุผิว ความสามารถในการซึมผ่านระหว่างเซลล์เยื่อบุผิวอาจมีการเปลี่ยนแปลงชั่วคราว ดังนั้นเยื่อบุผิวจึงสามารถตอบสนองต่อความต้องการในการขนส่งที่เพิ่มขึ้นของพาราเซลล์ด้วยเหตุนี้ claudins และ occludins ของ "สารประกอบหนาแน่น" จึงเชื่อมโยงกับโปรตีนเมมเบรนภายในเซลล์ที่สร้างการเชื่อมต่อกับโครงกระดูกของแอกติน

โรค

ทางแยกที่แน่นอาจได้รับการเปลี่ยนแปลงการประกอบเนื่องจากการกลายพันธุ์และทำให้สูญเสียหน้าที่ ดังนั้น claudin 16 ของเครือข่ายโปรตีนในเยื่อบุผิวของไตจึงไม่อยู่ในรูปแบบที่ต้องการหลังจากการกลายพันธุ์ของการเข้ารหัสโปรตีน ยีน. การกลายพันธุ์ดังกล่าวอาจทำให้สูญเสีย Mg2 + เนื่องจากการสูญเสียการทำงานของสิ่งกีดขวาง Mg2 + ไอออนน้อยเกินไปจึงถูกดูดซึมจากไตเข้าสู่กระแสเลือดและจำนวนมากเกินไปจะถูกขับออกทางปัสสาวะ โรคต่างๆอาจส่งผลต่อ“ zonula occludens” ได้เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสมอง อุปสรรคในเลือดสมอง เป็นอุปสรรคในการแพร่กระจายตามธรรมชาติระหว่างเลือดและสมองที่รักษาสภาพแวดล้อมของสมอง การรบกวนของ อุปสรรคในเลือดสมอง เกิดขึ้นตัวอย่างเช่นในบริบทของ หลายเส้นโลหิตตีบ. อย่างไรก็ตามโรคต่างๆเช่น โรคเบาหวาน mellitus ยังสามารถขัดขวางไฟล์ อุปสรรคในเลือดสมอง. ผลการป้องกันของสิ่งกีดขวางยังหายไปในการบาดเจ็บที่สมองและโรคความเสื่อมต่างๆ ใน หลายเส้นโลหิตตีบมันคือการกำเริบ การอักเสบของสมอง ที่มีผลเสียหายต่อทางแยกที่แน่นหนา เซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเอาชนะอุปสรรคของเลือดและสมองซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโรคแพ้ภูมิตัวเอง ในภาวะขาดเลือด ละโบมส่วนประกอบของทางแยกที่แน่นภายในกำแพงเลือดและสมองนั้นเสื่อมโทรมลงจริง รูปแบบนี้ของ ละโบม มีความเกี่ยวข้องกับช่องว่างของเลือดในสมองซึ่งจะถูกเติมด้วยเลือดในภายหลัง endothelia ของ blood-brain barrier เปลี่ยนเป็นสองระยะ เป็นสารออกซิแดนท์โปรตีโอไลติก เอนไซม์ และไซโตไคน์ถูกปล่อยออกมาโดยกระบวนการทางพยาธิวิทยาความสามารถในการซึมผ่านของสิ่งกีดขวางเลือดสมองเปลี่ยนแปลงไป อาการบวมน้ำจะเกิดขึ้นในสมอง ในการตอบสนองเปิดใช้งาน เม็ดเลือดขาว ปล่อยสิ่งที่เรียกว่าเมทริกซ์ metalloproteases ซึ่ง นำ เพื่อการย่อยสลายของลามินาพื้นฐานและโปรตีนเชิงซ้อนในทางแยกที่แน่นหนา