Hemidesmosomit

Hemidesmosomit [2] ( eng.  Hemidesmosomes ) ovat solukontakteja , jotka sijaitsevat epiteelisolukalvon tyvipuolella ja yhdistävät sen solunulkoiseen matriisiin . Tarkemmin sanottuna hemidesmosomit yhdistävät epiteelisolujen välifilamenttien verkoston solunulkoiseen matriisiin käyttämällä transmembraanireseptoreita . Elektronimikroskopia osoitti, että desmosomien ja hemidesmosomien rakenteet ovat hyvin samankaltaisia ​​(hemidesmosomi näyttää puolikkaalta desmosomista, josta tämä rakenne on saanut nimensä), mutta desmosomit eivät sido solua ja solunulkoista matriisia, vaan kahta naapurisolua. Hemidesmosomien päätehtävä on kiinnittää epiteelikerroksia tyvikalvoon [2] .

Rakenne ja koostumus

Proteiinikoostumuksen perusteella hemidesmosomit voidaan jakaa kahteen tyyppiin. Ensimmäisen tyypin hemidesmosomien sytoplasmisella puolella on nippu välifilamentteja ( keratiinit 5 ja 14 ), jotka ovat kiinnittyneet sisäiseen plakkiin. Plakki sisältää proteiineja BP230 ja plektiiniä , jotka sitoutuvat välifilamenttien proteiineihin. Ulompi plakki sisältää kahden tyyppisiä transmembraanireseptoriproteiineja: integriini α6β4 ja kollageeni XVII (tunnetaan myös nimellä BP180). Ankkurifilamentit, jotka koostuvat BP180:stä ja laminiini -332:sta, solunulkoisesta matriisiproteiinista, kulkevat plasmamembraanista tyvikalvoon. Tyypin II hemidesmosomeja, joista puuttuu BP180 ja BP230, on löydetty suolistosta [ 3] . CD151 , tetraspaniiniperheen proteiini , osallistuu hemidesmosomien muodostumiseen , joka sijaitsee keratinosyyttien ja endoteliosyyttien pinnalla . Tärkeä rooli hemidesmosomien stabiiliuden varmistamisessa on BPAG1e-proteiinilla [4] .

Toiminnot

Hemidesmosomit kiinnittävät kerrostetun epiteelin tyvikalvoon. Hemidesmosomit ja desmosomit solussa on suunnattu suorassa kulmassa toisiinsa nähden, minkä ansiosta ne tarjoavat suojaa erilaisia ​​mekaanisia rasituksia vastaan. Välifilamenttien yhteydessä hemi-desmosomit ja desmosomit muodostavat tiheän verkoston, joka tarjoaa rakenteellista tukea epiteelikerroksille [5] .

Tärkeästä arkkitehtonisesta roolistaan ​​huolimatta desmosomit ja hemi-desmosomit eivät ole staattisia rakenteita. Joten, kun iho on vaurioitunut, epiteelisolut irtoavat tyvikalvosta ja siirtyvät haavan alueelle. Siellä ne jakautuvat ja asettavat vammautuneen alueen uudelleen asuttavaksi ja kiinnittyvät sitten tyvikalvoon (hemidesmosomien kautta) ja toisiinsa (desmosomien kautta). Siten hemi-desmosomit ja desmosomit voidaan purkaa palautuvasti. Hemidesmosomien hajoaminen tapahtuu, kun integriinimolekyylin sytoplasminen alue fosforyloituu , jolloin se kiertyy sisäänpäin. Tällöin plektiinin sidoskohta vapautuu, mikä aloittaa purkamisen. Kun hemidesmosomi puretaan, niiden proteiinit pysyvät kompleksissa, joka sisäistyy endosytoosin kautta . Kun solut kiinnittyvät uudelleen tyvikalvoon, integriini defosforyloituu, kompleksit integroituvat uudelleen plasmakalvoon ja hemidesmosomit palautuvat [5] .

Hemidesmosomien tiedetään osallistuvan useisiin signalointireitteihin , kuten keratinosyyttien migraatioon ja karsinoomasolujen tunkeutumiseen terveeseen epiteeliin [6] .

Kliininen merkitys

Hemidesmosomien toimintahäiriöön liittyvät sairaudet ilmenevät ihon rakkuloina . Nämä sairaudet tunnetaan yhteisnimellä epidermolysis bullosa (EB). BE:ssä iho muuttuu hauras, hilseilevä ja rakkuloita vasteena pienimmällekin mekaaniselle rasitukselle. Joskus esiintyy myös sarveiskalvon , henkitorven , ruoansulatuskanavan , ruokatorven epiteelin irtoamista sekä lihasdystrofiaa [4] .

Hemidesmosomin proteiinigeeneissä tunnetaan 12 mutaatiota , jotka johtavat BE:hen. BE:tä on kolmea tyyppiä: yksinkertainen , dystrofinen ja konnektiivinen . Yksinkertaisessa BE:ssä epiteelin kerrokset erotetaan toisistaan. Mutaatiot keratiineissa, plektiinissä ja BPAG1e:ssä johtavat yksinkertaiseen BE:hen. Liitoskohtaisessa BE:ssä havaitaan tyvikalvon kerrosten erottuminen. Sen aiheuttavat erityisesti integriini α6β4 ja laminiini-322 mutaatiot. Dystrofisessa BE:ssä papillaarinen dermis irtoaa ankkurointifilamenteista. Tämän tyyppiselle BE:lle on tunnusomaista mutaatiot kollageenissa VII [7] .

Muistiinpanot

1. ↑ Nguyen NM , Pulkkinen L. , Schlueter JA , Meneguzzi G. , Uitto J. , Senior RM Lung development in laminin gamma2 deficiency: epänormaalit henkitorven hemidesmosomit, joilla on normaali haarautumismorfogeneesi ja epiteelin erilaistuminen.  (englanniksi)  // Hengitystutkimus. - 2006. - 16. helmikuuta ( osa 7 ). - s. 28-28 . - doi : 10.1186/1465-9921-7-28 . — PMID 16483354 .
2. ↑ 1 2 Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , s. 899.
3. ↑ Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , s. 899-900.
4. ↑ 1 2 Walko G. , Castañón MJ , Wiche G. Hemidesmosomin molekyyliarkkitehtuuri ja toiminta.  (englanniksi)  // Solu- ja kudostutkimus. - 2015. - toukokuu ( osa 360 , nro 2 ). - s. 363-378 . - doi : 10.1007/s00441-014-2061-z . — PMID 25487405 .
5. ↑ 1 2 Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , s. 900.
6. ↑ Wilhelmsen K. , Litjens SH , Sonnenberg A. Integriini alfa6beta4:n useat toiminnot orvaskeden homeostaasissa ja tuumorigeneesissä.  (englanniksi)  // Molecular and Cellular Biology. - 2006. - Huhtikuu ( osa 26 , nro 8 ). - 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. Herited epidermolysis bullosa: päivitetyt suositukset diagnoosista ja luokittelusta.  (Englanti)  // American Academy of Dermatology -lehti. - 2014. - Kesäkuu ( osa 70 , nro 6 ). - s. 1103-1126 . - doi : 10.1016/j.jaad.2014.01.903 . — PMID 24690439 .

Kirjallisuus

• Cassimeris L., Lingappa V. R., Plopper D.. Solut Lewinin mukaan. - M. : Tiedon laboratorio, 2016. - 1056 s. - ISBN 978-5-906828-23-1 .