HEMIDESMOSOMER: BESKRIVNING, STRUKTUR OCH FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

De hemidesmososmas är asymmetriska utseende strukturer som ansluter epitelceller. De basala domänerna i cellen är kopplade till den underliggande basala lamina. De är särskilt viktiga i vävnader med konstant mekanisk spänning.

Dessa epitelkorsningar ansvarar för att öka den globala stabiliteten hos epitelvävnaderna på grund av deltagandet av mellanfilamenten i cytoskeletten och de olika komponenterna i basalamina. Det vill säga de främjar stabila vidhäftningar i bindväv.

Schema för en cell och dess fackföreningar. 1. Källarmembran, 2. Cellkärna, 3. Cytoplasma, 4. Desmosom, 5. Hemidesmosom.
Källa Possible2006

Termen hemidesmosom kan vara vilseledande. Även om det är sant att ett hemidesmosom liknar ett "halvt" desmosom (en annan typ av struktur förknippad med vidhäftning mellan angränsande celler), är det få av de biokemiska komponenterna som sammanfaller mellan båda strukturerna, så likheten är helt ytlig.

Vid klassificeringen av cellkorsningar betraktas hemidesmosomer förankringspunkter och grupperas tillsammans med snäva korsningar, bältesdesmosomer och punktdesmosomer.

Förankringspunkter är ansvariga för att hålla cellerna ihop, medan motsatt kategori (gap junctions) har kommunikationsfunktioner mellan angränsande celler.

Beskrivning

Celler är byggstenarna i levande saker. I vissa avseenden misslyckas dock analogin med en tegelsten eller ett konstruktionsblock. Till skillnad från tegelstenarna i en byggnad har angränsande celler en serie anslutningar och kommunicerar med varandra.

Mellan celler finns det olika strukturer som förbinder dem och tillåter både kontakt och kommunikation. En av dessa förankringsstrukturer är desmosomer.

Hemidesmosomer är cellkorsningar som finns i olika epitelier och utsätts för konstant nötning och mekaniska krafter.

I dessa regioner finns det en potentiell separation mellan epitelceller från den underliggande bindvävnaden, tack vare mekanisk stress. Termen hemidesmosom kommer från den uppenbara likheten till halva desmosomer.

De är vanliga i huden, hornhinnan (en struktur i ögat), olika slemhinnor i munhålan, matstrupen och slidan.

De är belägna på basalcellytan och ger en ökning av vidhäftningen av basalamina.

Strukturera

En desmosome är en asymmetrisk anslutningsstruktur som består av två huvuddelar:

• En inre cytoplasmisk lamina som finns i samband med mellanliggande filament - de senare är också kända som keratiner eller tonofilament.
• Den andra komponenten i hemidesmosomer är den yttre membranplattan som ansvarar för att ansluta hemidesmosomen med basalamina. Ankarfilamenten (bestående av laminin 5) och integrin deltar i denna förening.

Proteiner som utgör hemidesmosomen

I pladen av hemidesmosomer finns följande huvudproteiner:

Plectin

Plectin ansvarar för att bilda tvärbindningar mellan de mellanliggande filamenten och vidhäftningsplattan på desmosomen.

Detta protein har visat sig ha förmågan att interagera med andra strukturer, såsom mikrotubuli, aktinfilament, bland andra. Därför är de avgörande i interaktionen med cytoskeletten.

BP 230

Dess funktion är att fixera mellanfilamenten på den intracellulära vidhäftningsplattan. Det kallas 230, eftersom dess storlek är 230 kDa.

BP 230-proteinet har kopplats till olika sjukdomar. Avsaknaden av en fungerande BP 230 orsakar ett tillstånd som kallas bullous pemfigoid, vilket orsakar utseende av blåsor.

Hos patienter som lider av denna sjukdom har det varit möjligt att upptäcka en hög nivå av antikroppar mot komponenterna i hemidesmosomer.

Erbina

Det är ett protein med en molekylvikt av 180 kDa. Det är involverat i anslutningen mellan BP 230 och integrinerna.

integriner

Till skillnad från desmosomer som är rika på kadheriner, har hemidesmosomer stora mängder av en typ av protein som kallas integriner.

Specifikt, fann vi α ₆ β ₄ grin protein . Det är en heterodimer bildad av två polypeptidkedjor. Det finns en extracellulär domän som kommer in i basalamina och etablerar interaktioner med lamininer (laminin 5).

Förankringsfilamenten är molekyler bildade av laminin 5 som är belägna i den extracellulära regionen i hemidesmosomer. Filamenten sträcker sig från integrinmolekylerna till källarmembranet.

Denna interaktion mellan laminin 5 och det nämnda integrinet är avgörande för bildandet av hemidesmosomen och bibehållande av vidhäftning i epitelet.

Precis som BP 230 har integreringarna i felaktighet kopplats till vissa patologier. En av dem är bullous epidermolysis, ett ärftligt hudtillstånd. Patienter som lider av denna sjukdom har mutationer i genen som kodar för integriner.

Typ XVII kollagen

De är proteiner som korsar membran och har en vikt på 180 kDa. De är relaterade till uttrycket och funktionen av laminin 5.

Biokemiska och medicinska studier av detta viktiga protein har klargjort sin roll för att hämma migrationen av celler belägna i endotel under processen med angiogenes (bildning av blodkärl). Dessutom reglerar det rörelserna hos keratinocyter i huden.

CD151

Det är ett 32 kDa glykoprotein och spelar en oumbärlig roll i ansamlingen av integrinreceptorproteiner. Detta faktum gör det möjligt att underlätta interaktioner mellan celler och den extracellulära matrisen.

Det är viktigt att undvika förväxling av termerna förankringsfilament och förankringsfibriller, eftersom båda används ganska ofta inom cellbiologi. Förankringsfilamenten består av laminin 5 och kollagen av typen XVII.

Däremot består förankringsfibrillerna av kollagen av typ VII. Båda strukturerna har olika roller för cellhäftning.

Funktioner

Hemidesmosomernas huvudfunktion är vidhäftningen av celler till basalamina. Det senare är ett tunt lager extracellulär matris vars funktion är att separera epitelvävnad och celler. Som namnet antyder består den extracellulära matrisen inte av celler, utan av externa proteinmolekyler.

I enklare ord; Hemidesmosomer är molekylära strukturer som ser till att hålla huden ihop och fungera som en slags skruv.

De är belägna i regioner (slemhinnor, ögon, bland andra) som ständigt är under mekanisk påfrestning och deras närvaro hjälper till att upprätthålla föreningen mellan cellen och lamina.

referenser

1. Freinkel, RK, & Woodley, DT (Eds.). (2001). Hudens biologi. CRC Press.
2. Kanitakis, J. (2002). Anatomi, histologi och immunohistokemi av normal människohud. European journal of dermatology, 12 (4), 390-401.
3. Kierszenbaum, AL (2012). Histologi och cellbiologi. Elsevier Brasilien.
4. Ross, MH, & Pawlina, W. (2006). Histologi. Lippincott Williams & Wilkins.
5. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed.