Junção apertado

Junções estreitas são redes de proteínas. Eles envolvem o tecido endotelial do intestino, da bexiga e do cérebro e, além de funções estabilizadoras, também desempenham funções de barreira. As perturbações dessas funções de barreira têm um efeito negativo nos diferentes ambientes do corpo.

O que é uma junção estreita?

Cada membrana celular contém proteínas diferentes. As proteínas de membrana individuais formam uma rede mais ou menos densa. Nesse contexto, uma "conexão apertada", em latim chamada "Zonula occludens" e em inglês "Tight Junction", é um tipo de fita terminal contendo proteínas que envolve as células epiteliais de vertebrados, por exemplo, e está intimamente ligada aos ligamentos celulares vizinhos.

Junções apertadas selam os espaços entre as células. Eles correspondem a uma barreira à difusão. A difusão é um caminho de transporte de substâncias no corpo dos seres vivos que absorve moléculas individuais nas células. Na forma de uma barreira de difusão, as junções compactas controlam o fluxo de moléculas para o epitélio. Eles também evitam a difusão dos componentes da membrana da área apical para a lateral e vice-versa. Por meio desta última função, eles mantêm a polaridade das células epiteliais.

As junções apertadas envolvem o rim, a bexiga urinária e o epitélio intestinal. Além disso, eles são um componente funcional da chamada barreira hematoencefálica e garantem que as substâncias do sangue não possam se difundir para o tecido cerebral. As cristas finais feitas de proteínas de membrana podem conter várias proteínas. Provavelmente nem todos eles são conhecidos ainda.

Anatomia e estrutura

As proteínas de membrana mais importantes dentro das junções estreitas são claudinas e ocludina. Claudins foram documentados em mais de 20 vertebrados diferentes. Todas as proteínas integrais de membrana têm um arranjo em forma de rede e conectam as membranas de várias células em um contato direto. Poros aquosos constituem a anatomia.

A composição das proteínas de membrana contidas difere de epitélio para epitélio e depende dos requisitos funcionais das junções apertadas. Por exemplo, a claudina 16 no epitélio renal está envolvida na captação de íons Mg2 + pelos rins para o sangue. As junções rígidas formam redes de diferentes tensões, dependendo da tarefa e do epitélio. As proteínas da membrana ficam frouxas no intestino. A barreira hematoencefálica forma uma barreira relativamente rígida.

A rigidez da rede se correlaciona com a permeabilidade. A rede de proteínas consiste em fitas estreitas. Em particular, as áreas extracelulares das proteínas individuais se combinam para formar uma conexão celular. As áreas intracelulares dependem do citoesqueleto das células. As junções estreitas circundam a circunferência da célula de um epitélio como um cinto e, portanto, se aninham contra a estrutura da célula epitelial.

Função e tarefas

As junções estreitas são principalmente uma barreira de difusão. Essa função pode reter moléculas completamente do espaço intracelular ou estar associada a uma permeabilidade seletiva (semipermeabilidade) para moléculas de um determinado tamanho. A rede de junções estreitas, por meio de sua função de barreira de difusão, é o pré-requisito para a transcitose. A difusão paracelular de moléculas ou íons através do espaço epitelial é evitada pelas junções estreitas. Ao mesmo tempo, as tiras finais impedem que os fluidos corporais fluam para fora.

As proteínas da membrana das junções estreitas também protegem o organismo de microorganismos invasores e, portanto, também formam uma barreira para intrusos vivos. Além da função de barreira, as junções estreitas também têm uma função chamada de cerca. A rede de proteínas impede o movimento de componentes individuais da membrana e, portanto, mantém a polaridade celular do epitélio. O epitélio é dividido em áreas apicais e basais pelas redes. A membrana celular apical do epitélio tem uma bioquímica diferente da membrana celular basolateral. As junções estreitas ajudam a manter essas diferenças bioquímicas do meio e, assim, permitem um transporte direcionado de substâncias.

Funções mecânicas são adicionadas a essas funções. Por exemplo, as junções estreitas também servem para estabilizar conjuntos de células epiteliais. Eles conectam as células do citoesqueleto entre si e garantem a estática do tecido do epitélio. A permeabilidade entre as células epiteliais está sujeita a mudanças temporárias. O epitélio é, portanto, capaz de reagir ao aumento das necessidades de transporte paracelular. Para tanto, as claudinas e occludinas das "junções estreitas" se associam às proteínas da membrana intracelular que se conectam ao citoesqueleto de actina.

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Doenças

As junções estreitas podem estar sujeitas a mudanças na estrutura devido a mutações e, portanto, perder suas funções. A claudina 16 das redes de proteínas no epitélio renal não está presente na forma necessária após mutações no gene que codifica a proteína. Essas mutações podem resultar na perda de Mg2 +.

Por causa da perda da função de barreira, poucos íons Mg2 + são absorvidos dos rins para o sangue e muitos são excretados na urina. As doenças também podem afetar a "zonula occludens". Isso é especialmente verdadeiro para o cérebro. A barreira hematoencefálica é uma barreira de difusão natural entre o sangue e o cérebro que mantém o meio cerebral. Os distúrbios da barreira hematoencefálica ocorrem, por exemplo, no contexto da esclerose múltipla. No entanto, doenças como diabetes mellitus também podem interromper a barreira hematoencefálica. O efeito protetor da barreira também é perdido com várias lesões cerebrais e doenças degenerativas.

Na esclerose múltipla, é a inflamação recorrente do cérebro que tem um efeito prejudicial nas junções herméticas. As células da defesa imunológica do próprio corpo superam a barreira hematoencefálica como parte da doença autoimune.Em um acidente vascular cerebral isquêmico, os componentes das junções estreitas dentro da barreira hematoencefálica são até mesmo quebrados. Esse tipo de derrame é acompanhado por um vazio no cérebro, que é então preenchido com sangue. O endotélio da barreira hematoencefálica muda em duas fases.

Como o processo patológico libera oxidantes, enzimas proteolíticas e citocinas, a permeabilidade da barreira hematoencefálica muda. O edema se desenvolve no cérebro. Os leucócitos ativados então liberam as chamadas metaloproteases de matriz, que quebram a lâmina basal e os complexos de proteínas nas junções estreitas.