Was sind enge Kreuzungen?

Eine enge Verbindung, auch als Zona occludens bekannt, gehört zu einer Gruppe von Verbindungen, die Zellen miteinander und mit den Geweben um sie herum verbinden und so zu struktureller Stabilität und Festigkeit beitragen. Enge Übergänge ermöglichen es auch, Substanzen effizient durch Epithelzellen zu transportieren, indem Transportproteine ​​zu verschiedenen Regionen der Zelle getrennt werden. Die Übergänge befinden sich am oberen Teil oder am Scheitelpunkt der Zelle und bilden Dichtungen, die eine Bewegung zwischen der Basis und dem Scheitelpunkt in beide Richtungen verhindern. Dies bedeutet, dass die Spitze jeder Zelle effektiv ein von der Basis getrenntes Kompartiment bildet. Enge Verbindungen verhindern auch den Übergang von Substanzen von einer Epithelzelle zur nächsten.

Grate benachbarter Zellen treffen aufeinander und verbinden sich zu engen Verbindungen. Sie lassen bestimmte Moleküle durch, verschließen aber ansonsten den Raum zwischen den Zellen vollständig. Es wird verhindert, dass sich Proteine ​​innerhalb der Membran bewegen, was dazu beiträgt, sie in bestimmten Bereichen zu konzentrieren, in denen sie Substanzen zwischen Zellen transportieren. Dies bietet die Möglichkeit, verschiedenen Teilen der Zelle unterschiedliche Funktionen zuzuweisen.

Beispielsweise ermöglichen die den Darm auskleidenden Epithelzellen, dass Nährstoffe aus dem Darminhalt durch ihre apikalen Oberflächen gelangen. Nährstoffe wandern dann durch ihre Grund- und Seitenflächen, um die extrazelluläre Flüssigkeit zu erreichen und in Blutgefäße zu gelangen. Für diesen Prozess werden zwei verschiedene Sätze von Transportproteinen benötigt, einer an der Spitze und einer an der Basis und an den Seiten der Zelle, und enge Verbindungen stellen sicher, dass sie in ihren jeweiligen Bereichen verbleiben. Moleküle werden auch daran gehindert, durch die Räume zwischen den Zellen in den Darm zurückzukehren, da sie durch enge Verbindungen verschlossen werden. Manchmal sind Epithelzellen in der Lage, enge Verbindungen anzupassen, um zusätzliches Wasser und Substanzen durchzulassen, beispielsweise wenn die Konzentrationen im Darm nach einer Mahlzeit erhöht werden.

Enge Verbindungen bestehen aus einem Netzwerk von Versiegelungssträngen, die Plasmamembranen zusammenhalten. Sie werden meist aus einer Gruppe von Proteinen gebildet, die als Claudine bezeichnet werden. Andere Arten von Verbindungen umfassen Verankerungsverbindungen, die Zellzytoskelette miteinander verbinden und aus Cadherin- oder Integrinproteinen hergestellt werden. Zytoskelette sind Netzwerke von Filamenten, die den Zellen die Form geben. Schließlich ermöglichen Gap Junctions den direkten Durchgang von Molekülen zwischen Zellen.

Zonulin ist ein Protein, das die Durchlässigkeit von Engstellen im Darm reguliert und vermutlich eine Rolle bei Autoimmunerkrankungen wie Zöliakie und Diabetes spielt. Bei Zöliakie führt der Verzehr von Gluten zu hohen Zonulinspiegeln, wodurch der Darm durchlässiger als gewöhnlich wird. Gluten tritt dann in das Blut ein und löst eine Autoimmunreaktion aus, bei der Antikörper auf den Darm abzielen und zu Symptomen wie Bauchschmerzen und Durchfall führen. Die Behandlung beinhaltet im Allgemeinen die Vermeidung von Gluten in der Diät, aber Medikamente, die entwickelt wurden, um die Wirkung von Zonulin zu blockieren, könnten sich in Zukunft als nützlich erweisen.