Giunzioni cellulari: occludente, aderente, gap

Negli organismi animali le cellule si associano formando tessuti, organi e apparati, quindi è indispensabile che esse:

Giunzioni aderenti e occludenti al microscopio elettronico
GS sono giunzioni occludenti, GA sono giunzioni aderenti
  • Siano in grado sia di scambiarsi informazioni e segnali.
  • Siano di creare contatti stretti.

Le aree della membrana plasmatica adibite a queste funzioni vengono chiamate giunzioni cellulari, che possono trovarsi sia isolate che riunite in gruppi. Esistono 3 tipi di giunzioni:

  • Occludenti.
  • Aderenti.
  • Comunicanti.

Giunzioni tight o occludenti

Queste giunzioni non lasciano alcuno spazio tra due cellule adiacenti e sono formate da una rete di sottili proteine filamentose che sigillano le due membrane in punti specifici.

Questi filamenti proteici sono costituiti da claudine, occludine e molecole di adesione giunzionale (JAM) che entrano in contatto con le stesse 3 proteine della membrana plasmatica della cellula adiacente.

Ovviamente queste 3 proteine di membrana sono in contatto anche con il citoscheletro attraverso alcune proteine citoplasmatiche che sono: ZO1, ZO2, ZO3. Le giunzioni tight sono collegate, attraverso varie proteine citoplasmatiche, con i filamenti di actina.

Il loro compito è principalmente quello di impedire la diffusione di molecole organiche, mentre lasciano passare piccoli ioni e l’acqua. Si trovano soprattutto nei tessuti epiteliali ed endoteliali.

Un’altra funzione importante svolta da queste giunzioni è quella di mantenere specifiche proteine in determinate regioni della membrana, impedendo la diffusione laterale. Di solito si tratta di proteine che svolgono delle funzioni recettive e, se dovessero diffondere lateralmente, non potrebbero svolgere la loro funzione correttamente. Per questo motivo le membrane plasmatiche vengono comunque suddivise in membrana apicale e membrana basolaterale.

Per capire l’importanza delle giunzioni tight puoi leggere i nostri appunti sull’assorbimento del glucosio a livello intestinale.

In questa immagine vediamo tutte le giunzioni di una cellula

Giunzioni aderenti o di adesione

Sono di diversi tipi e svolgono diverse funzioni:

  • Permettono la distribuzione dello stress meccanico.
  • Creano uno spazio tra due membrane che permette il passaggio di molecole.
  • Possono trasmettere segnali dall’esterno della cellula al citoscheletro.

Tutti i tipi di giunzioni aderenti presentano delle proteine integrali di membrana e delle proteine ponte che si legano con i filamenti del citoscheletro.

Si dividono in:

  • Giunzioni aderenti a fascia.
  • Desmosomi.
  • Emidesmosomi.
  • Contatti focali.

Giunzioni a fascia

Quando le giunzioni formano una cintura di adesione intorno a tutta la cellula vengono chiamate giunzioni aderenti a fascia (zonula adherens). Sono coinvolte nell’adesione cellula-cellula.

Le caderine (proteine di membrana) prendono contatto con le caderine della cellula adiacente. Le caderine di ogni cellula sono poi a contatto con le catenine (proteine ponte), proteine citoplasmatiche che prendono contatto con i filamenti di actina del citoscheletro.

Desmosoma

Viene detta anche macula adherens perché forma una macchia localizzata sulla membrana cellulare. La funzione di questa giunzione è di connettere cellule adiacenti e distribuire lo stress meccanico, sono quindi coinvolte nell’adesione cellula-cellula.

Sono formate sempre da caderine (nello specifico sono desmocoline e desmogleine) e da proteine ponte (desmoplachine) che sono legate ai filamenti intermedi del citoplasma. Le cellule adiacenti sono collegate tramite un legame che si forma tra le desmocoline di una e le desmogleine dell’altra.

Emidesmosomi

Intervengono nella formazione di sistemi di adesione cellula-matrice extracellulare (ECM). Sono strutture asimmetriche in cui una piastra ancora la cellula alla lamina basale della ECM.

A differenza dei desmosomi gli emidesmosomi presentano le integrine al posto delle caderine. Le integrine si connettono, sul versante extracellulare, alle fibre di collagene della lamina basale della ECM tramite delle proteine ponte, la fibronectina e la laminina. Sul versante citoplasmatico invece si legano alla plectina e alla BP230 (proteine che formano la piastra) che a loro volta sono legate con i filamenti citoscheletrici, precisamente ai filamenti intermedi.

Contatti focali

Anche questi ancorano la cellula alla membrana basale della ECM. Anche questi sono formati da integrine che:

  • Sul versante esterno sono legate alla fibronectina legata a sua volta alle fibre di collagene.
  • Sul versante interno sono legate a proteine ancorate ai filamenti del citoscheletro, precisamente ai filamenti di actina.

Matrice extracellulare, cos’è?

Viene secreta dalle cellule ed è formata da un gel di carboidrati e proteine fibrose. Il principale costituente della ECM è il collagene che forma delle fibre molto fitte. Le fibronectine, proteine ponte incontrate negli emidesmosomi e contatti focali, organizzano la matrice e servono come attacco per le cellule attraverso le integrine.

Giunzioni gap o comunicanti

Sono dei canali proteici che collegano il citosol di due cellule adiacenti e permettono il passaggio di ioni, messaggeri chimici e piccole molecole mentre impediscono il passaggio delle grandi molecole.

Le giunzioni gap sono usate dalle cellule di diversi tessuti per comunicare. Ad esempio le cellule muscolari del cuore sono connesse tramite dischi intercalari che permettendo il passaggio degli ioni, sincronizzando la contrazione di tutte le cellule.

Sono formate da proteine transmembrana dette connessine. Sei connessine si associano formano un connessone che, unendosi ad un connessone presente sulla membrana della cellula adiacente, forma il poro attraverso cui avviene il movimento di molecole.

Libri di testo per la citologia

Vi consiglio tre libri di testo, i primi due li potete tranquillamente utilizzare per la preparazione dell’esame di citologia e istologia grazie alla presenza di tantissime immagini e box di approfondimento.

Biologia molecolare della cellula, invece, è uno dei miei libri preferiti ricchissimo di spunti e di nozioni utilissime per chi vuole proseguire gli studi nell’ambito della biologia.

Se hai trovato utili questi appunti acquista il libro da questi link per sostenere il progetto.


Autore dell'articolo: Admin

In questo sito voglio mettere a disposizione, gratuitamente, il materiale didattico che ho utilizzato per lo studio. Gli appunti sono una sintesi tra appunti di lezione, libri di testo, slide, materiale trovato online. Per sostenere il progetto potete acquistare, direttamente dal sito, i libri di testo. Per voi non ci sarà nessun sovrapprezzo, ma questo mi consente di ottenere una piccola commissione. Un'ultima cortesia: disattivate AdBlock, le pubblicità mi aiutano a finanziare questo progetto..a voi non costa nulla!

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *