Unión estrecha

Juntas apretadas son redes de proteínas. Ciñen el tejido endotelial del intestino, la vejiga y el cerebro y, además de funciones estabilizadoras, también asumen funciones de barrera. Las alteraciones de estas funciones de barrera tienen un efecto negativo en los diferentes medios del cuerpo.

¿Qué es un cruce estrecho?

Cada membrana celular contiene diferentes proteínas. Las proteínas de membrana individuales forman una red más o menos densa. En este contexto, una "unión estrecha", en latín "Zonula occludens" y en inglés "Tight Junction", es una especie de tira terminal que contiene proteínas que rodea las células epiteliales de los vertebrados, por ejemplo, y está estrechamente conectada con los ligamentos de las células vecinas.

Las uniones estrechas sellan los espacios entre las celdas. Corresponden a una barrera a la difusión. La difusión es una vía de transporte de sustancias en el cuerpo de los seres vivos que absorbe moléculas individuales en las células. En forma de barrera de difusión, las uniones estrechas controlan el flujo de moléculas hacia el epitelio. También evitan la difusión de los componentes de la membrana desde el área apical hacia la lateral y viceversa. Mediante esta última función, mantienen la polaridad de las células epiteliales.

Uniones estrechas rodean el riñón, la vejiga urinaria y el epitelio intestinal. Además, son un componente funcional de la llamada barrera hematoencefálica y garantizan que las sustancias de la sangre no se puedan difundir en el tejido cerebral. Las crestas finales hechas de proteínas de membrana pueden contener varias proteínas. Probablemente todavía no se conocen todos.

Anatomía y estructura

Las proteínas de membrana más importantes dentro de las uniones estrechas son las claudinas y la ocludina. Las claudinas se han documentado en más de 20 vertebrados diferentes. Todas las proteínas de membrana integrales tienen una disposición similar a una red y conectan las membranas de varias células en un contacto de cabeza a cabeza. Los poros acuosos forman la anatomía.

La composición de las proteínas de membrana contenidas difiere de un epitelio a otro y depende de los requisitos funcionales de las uniones estrechas. Por ejemplo, la claudina 16 en el epitelio renal participa en la captación de iones Mg2 + por los riñones hacia la sangre. Las uniones estrechas forman redes de diferente tensión, según la tarea y el epitelio. Las proteínas de la membrana se asientan sueltas en el intestino. La barrera hematoencefálica forma una barrera relativamente estrecha.

La estrechez de la red se correlaciona con la permeabilidad. La red de proteínas consta de hebras estrechas. Especialmente las áreas extracelulares de las proteínas individuales se combinan para formar una conexión celular. Las áreas intracelulares están unidas al citoesqueleto de células. Así, las uniones estrechas rodean la circunferencia celular de un epitelio como un cinturón y, por lo tanto, se anidan contra la estructura de la célula epitelial.

Función y tareas

Las uniones estrechas son principalmente una barrera de difusión. Esta función puede retener moléculas por completo del espacio intracelular o estar asociada con una permeabilidad selectiva (semipermeabilidad) para moléculas de cierto tamaño. La red de uniones estrechas, a través de su función como barrera de difusión, es el requisito previo para la transcitosis. Las uniones estrechas impiden la difusión paracelular de moléculas o iones a través del espacio epitelial.Al mismo tiempo, las tiras de los extremos evitan que fluyan los fluidos corporales.

Las proteínas de la membrana de las uniones estrechas también protegen al organismo de los microorganismos invasores y, por lo tanto, también forman una barrera para los intrusos vivos. Además de la función de barrera, las uniones estrechas también tienen la llamada función de valla. La red de proteínas evita el movimiento de los componentes individuales de la membrana y, por lo tanto, mantiene la polaridad celular del epitelio. El epitelio está dividido en áreas apical y basal por las redes. La membrana celular apical del epitelio tiene una bioquímica diferente a la de la membrana celular basolateral. Las uniones estrechas ayudan a mantener estas diferencias en el medio bioquímico y, por lo tanto, permiten un transporte dirigido de sustancias.

A estas funciones se añaden funciones mecánicas. Por ejemplo, las uniones estrechas también sirven para estabilizar las asociaciones de células epiteliales. Conectan las células del citoesqueleto entre sí y aseguran la estática tisular del epitelio. La permeabilidad entre las células epiteliales está sujeta a cambios temporales. Por tanto, el epitelio puede reaccionar ante el aumento de los requisitos de transporte paracelular. Con este fin, las claudinas y ocludinas de las "uniones estrechas" se asocian con las proteínas de la membrana intracelular que se conectan al citoesqueleto de actina.

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Enfermedades

Las uniones estrechas pueden estar sujetas a cambios de estructura debido a mutaciones y, por lo tanto, perder sus funciones. La claudina 16 de las redes de proteínas en el epitelio renal no está presente en la forma requerida después de mutaciones del gen codificador de proteínas. Tales mutaciones pueden resultar en una pérdida de Mg2 +.

Debido a la pérdida de la función de barrera, los riñones absorben muy pocos iones Mg2 + a la sangre y demasiados se excretan con la orina. Las enfermedades también pueden afectar a la "zonula occludens". Esto es especialmente cierto en el cerebro. La barrera hematoencefálica es una barrera de difusión natural entre la sangre y el cerebro que mantiene el medio cerebral. Los trastornos de la barrera hematoencefálica se producen, por ejemplo, en el contexto de la esclerosis múltiple. Sin embargo, enfermedades como la diabetes mellitus también pueden alterar la barrera hematoencefálica. El efecto protector de la barrera también se pierde con diversas lesiones cerebrales y enfermedades degenerativas.

En la esclerosis múltiple, es la inflamación recurrente del cerebro la que tiene un efecto nocivo sobre las uniones estrechas. Las células de la defensa inmunitaria del propio cuerpo superan la barrera hematoencefálica como parte de la enfermedad autoinmune. En un accidente cerebrovascular isquémico, los componentes de las uniones estrechas dentro de la barrera hematoencefálica incluso se descomponen. Este tipo de accidente cerebrovascular se acompaña de un vacío en el cerebro, que luego se vuelve a llenar con sangre. La endotelia de la barrera hematoencefálica cambia en dos fases.

Dado que durante el proceso patológico se liberan oxidantes, enzimas proteolíticas y citocinas, cambia la permeabilidad de la barrera hematoencefálica. Se desarrolla edema en el cerebro. Los leucocitos activados luego liberan las llamadas metaloproteasas de matriz, que conducen a la ruptura de la lámina basal y los complejos de proteínas en las uniones estrechas.