Hemidesmozomi

Hemidesmozomii [2] ( ing.  Hemidesmozomi ) sunt contacte celulare situate pe partea bazală a membranei celulei epiteliale și care o conectează cu matricea extracelulară . Mai precis, hemidesmozomii conectează rețeaua de filamente intermediare ale celulelor epiteliale la matricea extracelulară folosind receptori transmembranari . Microscopia electronică a arătat că structurile desmozomilor și hemidesmozomilor sunt foarte asemănătoare (un hemidesmozom arată ca jumătate dintr-un desmozom, pentru care această structură și-a primit numele), totuși, desmozomii nu leagă celula și matricea extracelulară, ci două celule învecinate. Funcția principală a hemidesmozomilor este de a atașa straturile de epiteliu la membrana bazală [2] .

Structura și compoziția

Pe baza compoziției proteinelor , hemidesmozomii pot fi împărțiți în două tipuri. Pe partea citoplasmatică a primului tip de hemidesmozomi, există un mănunchi de filamente intermediare ( keratine 5 și 14 ), care sunt atașate de placa interioară. Placa include proteinele BP230 și plectina [ , care se leagă de proteinele filamentelor intermediare. Placa exterioară conține două tipuri de proteine ​​receptorului transmembranar: integrina α6β4 și colagenul XVII (cunoscut și ca BP180). Filamentele de ancorare, constând din BP180 și laminină -332, o proteină a matricei extracelulare, merg de la membrana plasmatică la membrana bazală. Hemidesmozomii de tip II, cărora le lipsesc BP180 și BP230, au fost găsiți în intestin [3] . CD151 , o proteină din familia tetraspaninelor , este implicată în formarea hemidesmozomilor , care se află pe suprafața keratinocitelor și a endoteliocitelor . Un rol important în asigurarea stabilității hemidesmozomilor îl joacă proteina BPAG1e [4] .

Funcții

Hemidesmozomii asigură atașarea epiteliului stratificat la membrana bazală. Hemidesmozomii și desmozomii din celulă sunt orientați în unghi drept unul față de celălalt, datorită cărora oferă protecție împotriva diferitelor tipuri de stres mecanic. Asociați cu filamente intermediare, hemi-desmozomii și desmozomii formează o rețea densă care asigură suport structural straturilor epiteliale [5] .

În ciuda rolului lor arhitectural important, desmozomii și hemidesmozomii nu sunt structuri statice. Deci, atunci când pielea este rănită, celulele epiteliale se desprind de membrana bazală și migrează în zona rănii. Acolo se împart , repopulând zona vătămată, apoi se reaxează la membrana bazală (prin hemidesmozomi) și între ele (prin desmozomi). Astfel, hemi-desmozomii și desmozomii sunt capabili de dezasamblare reversibilă. Dezasamblarea hemidesmozomilor are loc atunci când regiunea citoplasmatică a moleculei de integrină este fosforilată , determinând-o să se îndoaie spre interior. În acest caz, punctul de lipire de pe plectin este eliberat, ceea ce începe dezasamblarea. Când un hemidesmozom este dezasamblat, proteinele lor rămân într-un complex care este interiorizat prin endocitoză . Atunci când celulele se reunesc la lamina bazală, integrina este defosforilată, complexele sunt reintegrate în membrana plasmatică, iar hemidesmozomii sunt restaurați [5] .

Se știe că hemidesmozomii sunt implicați în mai multe căi de semnalizare , cum ar fi migrarea keratinocitelor și invazia celulelor carcinomului în epiteliul sănătos [6] .

Semnificație clinică

Bolile asociate cu disfuncția hemidesmozomilor se manifestă ca vezicule ale pielii . Aceste boli sunt cunoscute colectiv ca epidermoliza buloasă (EB). În BE, pielea devine fragilă, se descuamează și se formează vezicule ca răspuns la cel mai mic stres mecanic. Uneori apare și dezlipirea epiteliului corneei , traheei , tubului digestiv , esofagului , precum și distrofie musculară [4] .

Există 12 mutații cunoscute în genele proteinei hemidesmozom care duc la BE. Există trei tipuri de BE: simple , distrofice și conjunctive . În BE simplu, straturile epiteliului sunt separate. Mutațiile în keratine, plectin și BPAG1e duc la BE simplu. În BE joncțională se observă separarea straturilor membranei bazale. Este cauzată, în special, de mutațiile integrinei α6β4 și ale lamininei-322. În BE distrofic, dermul papilar se separă de filamentele de ancorare. Acest tip de BE se caracterizează prin mutații în colagenul VII [7] .

Note

1. ↑ Nguyen NM , Pulkkinen L. , Schlueter JA , Meneguzzi G. , Uitto J. , Senior RM Lung development in laminin gamma2 deficiency: anormal traheal hemidesmosomes with normal raming morphogenesis and epithelial diferentiere.  (Engleză)  // Cercetare respiratorie. - 2006. - 16 februarie ( vol. 7 ). - P. 28-28 . - doi : 10.1186/1465-9921-7-28 . — PMID 16483354 .
2. ↑ 1 2 Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , p. 899.
3. ↑ Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , p. 899-900.
4. ↑ 1 2 Walko G. , Castañón MJ , Wiche G. Molecular architecture and function of the hemidesmosome.  (Engleză)  // Cercetarea celulelor și țesuturilor. - 2015. - Mai ( vol. 360 , nr. 2 ). - P. 363-378 . - doi : 10.1007/s00441-014-2061-z . — PMID 25487405 .
5. ↑ 1 2 Cassimeris, Lingappa, Plopper, 2016 , p. 900.
6. ↑ Wilhelmsen K. , Litjens SH , Sonnenberg A. Multiple functions of the integrin alpha6beta4 in epidermal homeostasis and tumorigenesis.  (Engleză)  // Biologie moleculară și celulară. - 2006. - Aprilie ( vol. 26 , nr. 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 JA , Mellerio JE , Moss C. , Murrell DF , Shimizu H. , Uitto J. , Woodley D. , Zambruno G. Epidermoliza buloasă ereditată: recomandări actualizate privind diagnosticul și clasificarea. (Engleză)  // Jurnalul Academiei Americane de Dermatologie. - 2014. - iunie ( vol. 70 , nr. 6 ). - P. 1103-1126 . - doi : 10.1016/j.jaad.2014.01.903 . — PMID 24690439 .  

Literatură

• Cassimeris L., Lingappa V. R., Plopper D. . Celulele după Lewin. - M. : Laborator de Cunoaștere, 2016. - 1056 p. - ISBN 978-5-906828-23-1 .