Wat is de basale lamina?
De basale lamina is een sterke, vezelachtige en permeabele matrix die voornamelijk fungeert als een basis waarop cellen in het menselijk lichaam kunnen groeien. Het verbindt ook cellen met elkaar en met onderliggend bindweefsel. De basale lamina bestaat uit collageen, glycoproteïnen en celreceptormoleculen. Twee sublagen, de lamina densa en lamina lucida, zijn de belangrijkste delen van de basale lamina, terwijl de basale lamina en de reticulaire lamina het basaalmembraan vormen.
Er was brede verwarring over de structuren in het basale membraan en het bestaan van de basale lamina, totdat het basale membraan werd bekeken met een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM). TEM's gebruiken een elektronenstraal, gefocust en geconcentreerd door elektromagnetische lenzen, om minuscule details in een ultradun stukje weefsel binnen te dringen en te bekijken. TEM's kunnen werken op structuren zo klein als 0,2 nanometer (nm), terwijl traditionele lichtmicroscopen slechts tot ongeveer 200 nm kunnen werken.
De basale lamina is ongeveer 50,8 nm dik. Het is onmogelijk om de fijne details van het basaalmembraan te zien en het bestaan van de basale lamina in het basaalmembraan op te lossen met lichtmicroscopie. TEM bevestigde niet alleen het bestaan van de basale lamina, maar onthulde ook dat de basale lamina verder in twee lagen kon worden verdeeld, de lamina densa en de lamina lucida.
De lamina densa en lamina lucida ontlenen hun namen aan de kleuringsmethode die wordt gebruikt om structuren in transmissie-elektronenmicroscopie te visualiseren. In TEM worden zware metalen vlekken gebruikt om weefselcontrast te bieden. De zware metaalvlekken binden aan de lamina densa en, wanneer bekeken in de TEM, absorbeert deze structuur de elektronen, of is elektronendicht. De lamina densa-naam is dus afgeleid van de dichte of donkere eigenschap die het in de TEM aanneemt. Lucida betekent helder en omdat de lamina lucida elektronentransparant is en helder lijkt in TEM, kreeg het de tegenovergestelde beschrijvende naam.
De lamina densa is samengesteld uit type IV collageen. Type IV collageen is een structuur die eruit ziet als palen en ballen met elkaar verbonden. Deze architectuur produceert een sterk maar open raamwerk om de aangrenzende cellen en componenten van de lamina lucida te ondersteunen.
De lamina lucida is samengesteld uit het celreceptormolecuul, integrine en de glycoproteïnen laminine en entactine. Integrin verknoopt celoppervlakken en bindt cellen aan elkaar. Laminine en entactine werken zowel als kussens voor de aangrenzende cellen en binden moleculen buiten de cel. Entactine-, laminine- en integrinemoleculen van de lamina lucida zijn ingebed in en steken uit de open ruimtes in de collageenmatrix van de lamina densa.
De basale lamina is een technisch wonder. Het is sterk - ondersteunt de aangrenzende cellen - maar is ook permeabel, waardoor uitwisseling over het oppervlak mogelijk is. Een goed voorbeeld hiervan is in de longen en de nieren.
De alveolaire capillaire barrière is de belangrijke bloed-luchtlaag in de longen. De alveolaire capillaire barrière bestaat gedeeltelijk uit de basale lamina. In deze barrière biedt de basale lamina structurele ondersteuning voor de longen, terwijl het ook de uitwisseling van gassen zoals zuurstof en koolstofdioxide mogelijk maakt.
De basale lamina is ook een integraal onderdeel van het glomerulaire basaalmembraan, de buitenste bekleding van de glomerulus in de nieren. De glomerulus is verantwoordelijk voor het filteren van afval uit het bloed en het omzetten in urine. In het glomerulaire basaalmembraan biedt de basale lamina architecturale integriteit aan deze filterstructuur terwijl het de uitwisseling van bloedafval over het oppervlak toestaat.