Межклеточная щель

Межклеточная щель — это канал между двумя клетками, по которому могут перемещаться молекулы и щелевые и плотные соединения могут присутствовать часто обнаруживаются межклеточные щели . В частности, между эпителиальными клетками и эндотелием кровеносных и лимфатических сосудов , которые также помогают формировать гемато-нервный барьер, окружающий нервы. Межклеточные щели важны для обеспечения транспортировки жидкостей и небольших растворенных веществ через эндотелий.

Размеры межклеточной щели

Размеры межклеточных щелей различаются по всему телу, однако длина щелей определена для ряда капилляров. Средняя длина щели для капилляров составляет около 20 м/см. ². Глубина межклеточных щелей, измеренная от люминального до аблюминального отверстий, варьируется в зависимости от типа капилляров, но в среднем составляет около 0,7 мкм. Ширина межклеточных щелей за пределами области соединения (т.е. в большей части щелей) составляет около 20 нм. В межклеточных щелях капилляров подсчитано, что фракционная площадь стенки капилляра, занимаемая межклеточной щелью, составляет 20 м/см. ² х 20 нм (длина х ширина) = 0,004 (0,4%). Это часть площади стенки капилляра, открытая для свободной диффузии небольших гидрофильных растворов и жидкостей. ⁵.

Связь через расщелину

Межклеточная щель необходима для межклеточной коммуникации. Расщелина содержит щелевые контакты , плотные соединения , десмосомы и прикрепленные белки, которые помогают распространять и/или регулировать клеточную связь посредством передачи сигнала, поверхностных рецепторов или хемоградиента. Чтобы молекула попала в клетку путем эндоцитоза , фагоцитоза или рецептор-опосредованного эндоцитоза , часто эта молекула должна сначала проникнуть через щель. Межклеточная щель сама по себе является каналом, но то, что течет через канал, например, ионы, жидкость и небольшие молекулы, а также какие белки или соединения придают каналу порядок, имеет решающее значение для жизни клеток, граничащих с межклеточной щелью.

Исследования с использованием расщелины общения

Исследования на клеточном уровне могут доставить белки, ионы или специфические небольшие молекулы в межклеточную щель в качестве средства инъекции клетки. Этот метод особенно полезен при размножении агрегатов инфекционных цитозольных белков от клетки к клетке. В одном исследовании агрегаты белков дрожжевых прионов высвобождались в межклеточную щель млекопитающих и поглощались соседней клеткой, в отличие от прямого переноса клеток. Этот процесс аналогичен секреции и передаче инфекционных частиц через синаптическую щель между клетками иммунной системы, как это наблюдается у ретровирусов . Понимание путей межклеточного переноса белковых агрегатов, особенно путей, связанных с расщелинами, необходимо для понимания прогрессирующего распространения этой инфекции. ⁸.

Транспорт в межклеточной щели

Эндотелиальные плотные контакты чаще всего обнаруживаются в межклеточной щели и обеспечивают регуляцию диффузии через мембраны. Эти связи чаще всего обнаруживаются в самой апикальной части межклеточной щели. Они предотвращают перемещение макромолекул по межклеточной щели и ограничивают латеральную диффузию внутренних мембранных белков и липидов между апикальными и базолатеральными доменами клеточной поверхности. В межклеточных щелях капилляров плотные соединения являются первыми структурными барьерами, с которыми сталкивается нейтрофил при проникновении в межэндотелиальную щель или щель, соединяющую просвет кровеносного сосуда с субэндотелиальным пространством. ². В эндотелии капилляров плазма сообщается с интерстициальной жидкостью через межклеточную щель. Плазма крови без белков плазмы , эритроцитов и тромбоцитов проходит через межклеточную щель в капилляр. ⁷.

Капиллярные межклеточные щели

В частности, межклеточные щели описаны в капиллярных кровеносных сосудах. Три типа капиллярных кровеносных сосудов бывают непрерывными, окончатыми и прерывистыми, при этом непрерывные капилляры являются наименее пористыми из трех, а прерывистые капилляры обладают чрезвычайно высокой проницаемостью. Непрерывные кровеносные капилляры имеют наименьшие межклеточные щели, а прерывистые кровеносные капилляры имеют самые большие межклеточные щели, обычно сопровождающиеся разрывами в базальной мембране. ⁶.Нередко жидкость вытесняется из капилляров через межклеточные щели. Жидкость выталкивается через межклеточную щель на артериальном конце капилляра, поскольку именно там давление самое высокое. Однако большая часть этой жидкости возвращается в капилляр на венозном конце, создавая динамику капиллярной жидкости. Две противоборствующие силы достигают этого баланса; гидростатическое давление и коллоидно-осмотическое давление , через межклеточные щели осуществляется вход и выход жидкости. ⁴. Кроме того, на обмен жидкости влияет размер межклеточных щелей и пор в капиллярах. Чем больше межклеточная щель, тем меньше давление и тем больше жидкости вытечет из щели. Это увеличение расщелины вызвано сокращением эндотелиальных клеток капилляров, часто под действием таких веществ, как гистамин и брадикинин . Однако меньшие межклеточные щели не помогают этому обмену жидкости. ³. Наряду с жидкостью посредством этого транспорта в капиллярных кровеносных сосудах переносятся и электролиты. ⁴. Этот механизм обмена жидкости, электролитов, а также малых растворенных веществ особенно важен в почечных клубочков. капиллярах ³.

Межклеточная щель и BHB

Межклеточные щели также играют роль в формировании гемато-сердечного барьера (ГСБ). Межклеточная щель между эндотелиоцитами эндокарда в 3–5 раз глубже, чем щель между эндотелиоцитами капилляров миокарда . Кроме того, эти щели часто более извилисты и имеют одно или два плотных соединения и прилипатели зоны, взаимодействующие с кольцевой полосой актиновых филаментов и несколькими соединительными белками. ⁷. Эти плотные соединения локализуются на просветной стороне межклеточных щелей, где гликокаликс , который важен для межклеточного распознавания и передачи сигналов между клетками , более развит. Организация эндокардиального эндотелия и межклеточной щели способствует установлению гемато-сердечного барьера путем обеспечения активного трансэндотелиального физико-химического градиента различных ионов. ¹.

Ссылки

Тириет, М. (2015). Взаимодействия между популяциями сердечных клеток. В книге «Болезни сердечной помпы» (1-е изд., том 7, стр. 59–61). Париж: Спрингер.
Габрилович, Д. (2013). Механизмы миграции нейтрофилов. В книге «Нейтрофилы: новый взгляд на старые клетки» (3-е изд., стр. 138–144). Лондон: Издательство Имперского колледжа;.
Клабунде, Р. (30 апреля 2014 г.). Механизмы капиллярного обмена. Получено в 2015 г. с http://www.cvpsyology.com/Microcirculation/M016.htm.
Мариб, EN (2003). Основы анатомии и физиологии человека (Седьмое изд.). Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс. ISBN 0-8053-5385-2 .
Чиен, С. (1988). Математические модели межклеточных щелей. В «Сосудистом эндотелии в норме и патологии» (том 242, стр. 3–5). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Пленум Пресс.
Капилляры. (без даты). Получено с сайта http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/сосудистыхmodelingpage/circsystempage/capillaries/capillaries.html.
Зильберберг, А. (1988). Строение межэндотелиальной щели. Биореология, 25(1–2),303–18.
Хофманн Дж., Деннер П., Науссбаум-Краммер К., Кун П., Зуре М., Шайбель Т., ... Форберг И. (2013). Межклеточное распространение агрегатов инфекционных цитозольных белков. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, 110 (15), 5951–5956–5951–5956. дои:10.1073/pnas.1217321110

Внешние ссылки

Мартин-Падура И., Лостальо С., Шнееманн М. и др. (июль 1998 г.). «Молекула соединительной адгезии, новый член суперсемейства иммуноглобулинов, который распределяется в межклеточных соединениях и модулирует трансмиграцию моноцитов» . Дж. Клеточная Биол . 142 (1): 117–27. дои : 10.1083/jcb.142.1.117 . ПМК 2133024 . ПМИД 9660867 .