Wat zijn strakke kruispunten?
Een nauwe verbinding, ook bekend als een occlusie van de zon, is een groep verbindingen die cellen met elkaar en met de weefsels eromheen verbinden, waardoor structurele stabiliteit en sterkte wordt geboden. Strakke verbindingen maken het ook mogelijk dat substanties efficiënt door epitheelcellen worden gedragen door transporteiwitten naar verschillende delen van de cel te scheiden. De knooppunten bevinden zich aan het bovenste deel of de top van de cel en creëren afdichtingen die beweging tussen de basis en de top in beide richtingen voorkomen. Dit betekent dat de top van elke cel effectief een compartiment vormt dat gescheiden is van de basis. Strakke kruispunten voorkomen ook dat stoffen van de ene epitheelcel naar de volgende gaan.
Ruggen van aangrenzende cellen ontmoeten elkaar en komen stevig samen om strakke verbindingen te vormen. Ze laten bepaalde moleculen door, maar sluiten anders de ruimte tussen de cellen volledig af. Voorkomen wordt dat eiwitten binnen het membraan bewegen, waardoor ze zich kunnen concentreren in specifieke gebieden waar ze stoffen tussen cellen vervoeren. Dit biedt een manier om verschillende functies toe te wijzen aan afzonderlijke delen van de cel.
De epitheelcellen langs de darm laten bijvoorbeeld voedingsstoffen uit de darminhoud door hun apicale oppervlakken passeren. Voedingsstoffen bewegen vervolgens door hun basale en laterale oppervlakken om de extracellulaire vloeistof te bereiken en in bloedvaten te passeren. Voor dit proces zijn twee verschillende sets transporteiwitten nodig, één aan de top en één aan de basis en zijkanten van de cel, en nauwe knooppunten zorgen ervoor dat ze in hun respectieve gebieden blijven. Moleculen worden ook verhinderd terug te keren naar de darm door de ruimtes tussen cellen, omdat nauwe verbindingen ze afdichten. Soms kunnen epitheelcellen strakke knooppunten aanpassen om extra water en stoffen door te laten, bijvoorbeeld wanneer de concentraties in de darm na een maaltijd worden verhoogd.
Strakke knooppunten bestaan uit een netwerk van afdichtingsstrengen die plasmamembranen bij elkaar houden. Ze worden meestal gevormd uit een groep eiwitten die claudines worden genoemd. Andere soorten verbindingen omvatten verankeringsverbindingen, die celcytoskeletten met elkaar verbinden en zijn gemaakt van cadherine- of integrine-eiwitten. Cytoskeletten zijn netwerken van filamenten die cellen vorm geven. Ten slotte laten gap junctions direct de doorgang van moleculen tussen cellen toe.
Zonuline is een eiwit dat de permeabiliteit van nauwe knooppunten in de darmen regelt en waarvan wordt gedacht dat het een rol speelt bij auto-immuunziekten zoals coeliakie en diabetes. Bij coeliakie leidt de consumptie van gluten tot hoge niveaus van zonuline waardoor de darm meer permeabel is dan normaal. Gluten komt dan in het bloed en veroorzaakt een auto-immuunreactie waarbij antilichamen zich op de darm richten, wat leidt tot symptomen zoals buikpijn en diarree. Behandeling omvat over het algemeen het vermijden van gluten in het dieet, maar medicijnen die zijn gemaakt om de werking van zonuline te blokkeren, kunnen in de toekomst nuttig zijn.