Tesné spojenia sú proteínové siete. Obopínajú endoteliálne tkanivá čreva, mechúra mozog a okrem stabilizačných funkcií vykonávať bariérovú funkciu. Poruchy týchto bariérových funkcií majú negatívny vplyv na rôzne milieus tela.
Čo je tesný spoj?
Každý bunková membrána obsahuje rôzne proteíny. Individuálna membrána proteíny tvoria viac či menej hustú sieť. V tejto súvislosti je „tesný spoj“, ktorý sa v latinčine nazýva „zonula occludens“ a „anglický tesný spoj“, druh terminálneho prúžku obsahujúceho bielkoviny, ktorý napríklad opása epiteliálne bunky stavovcov a je v úzky kontakt so susednými bunkovými pásmami. Tesné spojenia utesňujú medzibunkové priestory. Zodpovedajú difúznej bariére. Difúzia je a hmota transportná cesta v tele živých organizmov, ktorá trvá jeden molekuly do buniek. Tok difúznej bariéry riadia tesné križovatky molekuly do epitel. Tiež zabraňujú difúzii membránových zložiek z apikálnej do bočnej oblasti a naopak. Pomocou druhej funkcie udržujú polaritu epitelových buniek. Tesné križovatky opásajú obličkové, močové mechúra črevné epitel. Okrem toho sú funkčnou zložkou tzv krv-mozog bariéru a zabezpečiť, aby látky z krvi nemohli difundovať do mozgových tkanív. Koncové hrebene membrány proteíny môže obsahovať rôzne bielkoviny. Pravdepodobne nie všetky sú zatiaľ známe.
Anatómia a štruktúra
Hlavné membránové proteíny v tesných spojoch sú klaudíny a okluzíny. Bolo dokázané, že klaudíny sú u stavovcov viac ako 20 rôznych. Všetky integrálne membránové proteíny majú retikulárne usporiadanie a spájajú membrány viacerých buniek informujúcich a hlava-hlavný kontakt. Vodné póry tvoriť anatómia. Zloženie integrálnych membránových proteínov sa líši od epitel na epitel a závisí od funkčných požiadaviek tesných spojov. Klaudín 16 v renálnom epiteli je napríklad zapojený do absorpcie obličkových iónov Mg2 + do krv. Tesné spojenia vytvárajú rôzne tesné siete v závislosti od úlohy a epitelu. V čreve membránové proteíny sedia voľne. Tí z krv-mozog bariéra tvoria pomerne tesnú bariéru. Tesnosť siete koreluje s priepustnosťou. Každá z bielkovinových sietí pozostáva z úzkych vlákien. Primárne sa extracelulárne domény každého proteínu spájajú a vytvárajú bunkové spojenie. Intracelulárne domény sa pripájajú k cytoskeletu buniek. Pásovým spôsobom tak tesné spojenia obklopujú obvod bunky epitelu, a tak sa usadzujú proti asociácii buniek epitelu.
Funkcia a úlohy
Tesné križovatky sú prevažne difúznou bariérou. Táto funkcia sa môže zachovať molekuly úplne z intracelulárneho priestoru alebo byť spojené so selektívnou permeabilitou (semipermeabilitou) pre molekuly určitých veľkostí. Sieť tesných spojov prostredníctvom svojej funkcie ako difúzna bariéra tvorí predpoklad transcytózy. Paracelulárnej difúzii molekúl alebo iónov cez epiteliálny priestor bránia tesné spojenia. Zároveň sa udržujú tesné križovatky telesné tekutiny z úniku. Membránové proteíny tesných spojov tiež chránia organizmus pred napadnutím mikroorganizmami, čím vytvárajú bariéru aj pre žijúcich útočníkov. Okrem bariérovej funkcie majú tesné križovatky funkciu takzvaného plotu. Sieť proteínov zabraňuje pohybu jednotlivých zložiek membrány a udržuje tak bunkovú polaritu epitelu. Epitel je sieťami rozdelený na vrcholovú a bazálnu oblasť. Apikálny bunková membrána epitelu má inú biochémiu ako bazolaterálna bunková membrána. Tesné spojenia pomáhajú udržiavať tieto rozdiely v biochemickom prostredí a práve z tohto dôvodu umožňujú smerový transport látok. Okrem týchto funkcií existujú aj mechanické funkcie. Napríklad tesné spojenia slúžia aj na stabilizáciu zostáv epitelových buniek. Spájajú bunky cytoskeletu navzájom a zaisťujú tkanivovú štruktúru epitelu. Priepustnosť medzi epiteliálnymi bunkami je predmetom prechodných zmien. Epitel je teda schopný reagovať na zvýšené požiadavky na transport paracelulárnych buniek. Za týmto účelom sa claudíny a okluzíny „hustých zlúčenín“ spájajú s proteínmi intracelulárnej membrány, ktoré vytvárajú spojenie s aktínovým cytoskeletom.
Choroby
Tesné spojenia môžu byť zmenené v dôsledku mutácií, a tak stratiť svoju funkciu. Klaudín 16 proteínových sietí v renálnom epiteli teda nie je prítomný v požadovanej forme po mutáciách kódujúcich bielkoviny gen. Takéto mutácie môžu mať za následok stratu Mg2 +. Z dôvodu straty bariérovej funkcie sa príliš málo iónov Mg2 + vstrebáva z obličiek do krvi a príliš veľa sa vylučuje močom. Choroby môžu mať vplyv aj na „zonula occludens“. Platí to najmä pre mozog. The hematoencefalickú bariéru je prirodzená difúzna bariéra medzi krvou a mozgom, ktorá udržuje prostredie mozgu. Poruchy hematoencefalickú bariéru sa vyskytujú napríklad v kontexte roztrúsená skleróza. Avšak choroby ako napr cukrovka mellitus môže tiež narušiť hematoencefalickú bariéru. Ochranný účinok bariéry sa tiež stráca pri rôznych poraneniach mozgu a degeneratívnych ochoreniach. V roztrúsená skleróza, je to opakujúce sa zápal mozgu to má škodlivý vplyv na úzke križovatky. Bunky imunitného obranného systému tela prekonávajú hematoencefalickú bariéru ako súčasť autoimunitného ochorenia. Pri ischemickej mŕtvica, súčasti tesných spojov v hematoencefalickej bariére sa skutočne degradujú. Táto forma mŕtvica je spojené s krvnou prázdnotou v mozgu, ktorá je následne znovu naplnená krvou. Endotelie hematoencefalickej bariéry sa menia v dvoch fázach. Ako oxidanty, proteolytické enzýmy a cytokíny sa uvoľňujú patologickým procesom, mení sa priepustnosť hematoencefalickej bariéry. V mozgu sa vyvíja edém. Ako odpoveď aktivovaný leukocyty uvoľňujú takzvané matricové metaloproteázy, ktoré viesť k degradácii bazálnych laminačných a proteínových komplexov v tesných spojoch.
