tessuto epiteliale

Le giunzioni occludenti

Le giunzioni occludenti hanno la funzione di sigillare lo spazio intercellulare impedendo il passaggio di molecole nell'ambiente extracellulare, ma possono permettere il passaggio di ioni. La capacità della giunzione di essere impermeabile dipende dal numero di punti di fusione tra le membrane: maggiore è il numero dei punti di fusione, maggiore è l'impermeabilità della membrana.

Un'altra funzione è di limitare la capacità di movimento delle proteine di membrana nel mosaico fluido. I coloranti o traccianti elettronici (come il Lantanio) danno origine, nei punti in cui si accumulano, ad aree molto scure. Sono presenti in prevalenza negli epiteli destinati al trasporto selettivo di molecole.

Le giunzioni ancoranti hanno la funzione di ancorare tra loro le cellule epiteliali. Si vengono a creare delle aree di adesione tra le membrane cellulari. Le proteine di questa giunzione sono proteine transmembrana (quelle di una membrana di una)

cellula si affiancano con quelle di un'altra membrana di un'altra cellula negli spazi intercellulari). In presenza di queste proteine visono filamenti citoscheletrici a livello intercellulare che si concentrano nelle aree delle giunzioni e ciò consente una stretta adesione alle cellule e un sostegno al contatto tra le cellule vicine. Le giunzioni ancoranti si suddividono in: 1. giunzioni aderenti (zonule adhaerens) i cui filamenti citoscheletrici sono microfilamenti di actina. Formano cinture attorno alle cellule, spesso nelle zone apicali. 2. desmosomi (macula adhaerens) i cui filamenti citoscheletrici sono filamenti intermedi. Hanno una forma tipica a bottone, localizzati in più punti con aree di adesione molto più ristrette. Presenti in epitelio dove vi è necessità di tenere adese le cellule e dove vi è il maggior stress di natura meccanica. Sono presenti anche a livello del tessuto muscolare cardiaco dove hanno sempre la funzione di.extracellulare delle caderine si lega alle caderine delle cellule adiacenti, formando una struttura ad anello che stabilizza l'adesione tra le cellule. Le giunzioni ancoranti sono importanti per mantenere l'integrità dei tessuti e consentire alle cellule di resistere a stress meccanici, come la trazione o la pressione. Queste giunzioni sono presenti in molti tipi di tessuti, come la pelle, il cuore e l'intestino, dove sono sottoposte a forze meccaniche intense. La presenza di spazi tra le membrane cellulari e il materiale filamentoso nelle giunzioni ancoranti permette alle cellule di adattarsi e di muoversi in risposta a forze esterne. Questa flessibilità è fondamentale per il corretto funzionamento dei tessuti e per la guarigione delle ferite. In conclusione, le giunzioni ancoranti sono strutture specializzate che consentono alle cellule di aderire tra loro e di resistere a stress meccanici. La loro presenza è essenziale per il mantenimento dell'integrità dei tessuti e per il corretto funzionamento dell'organismo.extracellulare si collega con la porzione analoga della caderina della cellula vicina. Incorrispondenza del citoplasma vi sono componenti citoscheletrici che si agganciano alle caderine per mezzodi proteine dette proteine di ancoraggio. Nella zonula adhaerens le proteine di ancoraggio vengono chiamate catenine. Nei desmosomi invece i componenti citoscheletrici sono filamenti intermedi, le caderine sono chiamate caderine desmosomiali. Le proteine che legano le caderine desmosomiali ai componenti citoscheletrici sono differenti dalle catenine e per questo assumono nomi diversi. Un insieme ordinato di giunzioni cellulari che si susseguono con un preciso ordine e sono presenti in alcuni tipi di epiteli prende il nome di complesso di giunzione. In ordine dall'alto verso il basso, si trovano: - giunzioni strette: nella porzione apicale dell'epitelio; - giunzioni di ancoraggio: del tipo zonula adhaerens, desmosomi; - giunzioni GAP; - emidesmosomi: nella membrana basale, consentono una stretta.adesione tra le cellule epiteliali ed il connettivo sottostante. Questo complesso a livello intestinale porta all'assorbimento selettivo. Le proteine che operano il trasporto attivo e quelle che operano la diffusione facilitata sono entrambe in grado di legare il glucosio, ma sono distinte proprio per la loro funzionalità. Pertanto, le prime si troveranno concentrate nella zona apicale, mentre le seconde si troveranno nella membrana latero-basale. La presenza delle giunzioni strette consente la specifica distribuzione di queste proteine, oltre a impedire il passaggio delle molecole nello spazio extracellulare. Clinica: Clostridium perfrigens, Clostridium difficile producono tossine che riescono a distruggere tali giunzioni strette: o legando specifiche molecole come le claudine, o inducendo un processo infiammatorio che porta alla degradazione di queste giunzioni. Ciò determina alterazioni del processo di assorbimento a livello intestinale, causando problematiche come

vomito e diarrea. Il Clostridium difficile non causa problematiche transitorie: può determinare inizialmente problemi a livello dell'epitelio intestinale, ma per la sua aggressività può addirittura portare alla morte in soggetti come gli anziani, che hanno quindi un fisico già debilitato. Per questo tipo di batterio non sono ancora stati identificati specifici antibiotici; inoltre è particolarmente diffuso negli ambienti sanitari.

• Giunzioni comunicanti o gap: permette la comunicazione, ovvero il passaggio bidirezionale di piccole molecole, tra il citoplasma di due cellule adiacenti collegate attraverso questa giunzione. Questa immagine è stata ottenuta in microscopia elettronica. L'immagine permette di identificare le giunzioni gap, lo spazio tra le due cellule è molto più piccolo rispetto a quello presente nelle giunzioni esaminate in precedenza ed è di circa 2-4 nanometri, le membrane sono quindi strettamente accollate.

Dall'immagine si può anche notare che sulla superficie delle cellule sono presenti dei piccoli granuli. I granuli corrispondono a strutture presenti nella zona della giunzione comunicante chiamati connessoni, sono canali proteici allineati con i connessoni della cellula vicina, questo consente il passaggio di molecole tra cellule vicine. I connessoni sono formati da proteine dette connessine, sono 6 disposte a delimitare un lume. Le connessine sono specifiche per ogni tipologia di tessuto per consentire gradi di permeabilità diversi ai vari tessuti e il conseguente passaggio di molecole diverse. Una giunzione comunicante può essere attraversata solo da molecole di peso molecolare inferiore a 1000 Da (ioni inorganici, nucleotidi, vitamine e mediatori intracellulari). Questi passaggi permettono alle cellule di avere la stessa funzione, ma i canali possono anche chiudersi in seguito a una riduzione del pH o ad un aumento di concentrazione degli ioni calcio (protezione per la cellula).

cellula vicina che non viene influenzata e il problema rimane esteso a una singola cellula). In laboratorio è possibile verificare se le molecole presentano giunzioni comunicanti. Ciò è possibile iniettando con una pipetta all'interno di un gruppo di cellule una colorazione fluorescente, se le cellule vicine assumono anch'esse una colorazione fluorescente allora avremo giunzioni gap comunicanti. Per verificare il grado e la permeabilità di queste giunzioni devo iniettare molecole fluorescenti di differenti pesi molecolari e vedere se queste si diffondono, posso così scoprire il cut-off della dimensione delle molecole in grado di attraversare le giunzioni gap presenti tra le cellule.

Clinica: Esistono situazioni che presentano connessine mutate, ciò può provocare infertilità femminile o sordità.

Specializzazioni della membrana basale: Tra la cellula e il tessuto connettivo si trova un sottile strato di molecole

dell'ambiente extracellulare che costituiscono la membrana basale. La membrana basale è costituita da due porzioni: lamina basale (prodotta da cellule epitelialie) e lamina fibroreticolare (formata dalle cellule del tessuto connettivo sottostante). Si forma uno strato di molecole variabili che consente la stretta adesione della cellula epiteliale al tessuto connettivo sottostante.

Gli emidesmosomi consentono l'adesione della superficie epiteliale con la membrana basale (sono simili ai desmosomi). Sono composti da proteine transmembrana dette integrine che legano molecole presenti nella membrana basale (collagene e laminina). Rappresentano un ponte tra la cellula e l'ambiente extracellulare.

Inoltre, vi è una placca proteica detta plectina in cui convogliano filamenti intermedi di cheratina a cui si agganciano le integrine. La funzione delle integrine è di rendere salde le cellule epiteliali al tessuto sottostante e sono coinvolte nell'adesione della

cellula all'ambiente esterno (come il movimento ameboide permesso solo con l'adesione della cellula all'ambiente esterno).- Specializzazioni della membrana apicale: Sono presenti diverse strutture: microvilli, sterociglia e ciglia (che hanno struttura analoga ai flagelli)• :microvilli presentano una membrana apicale che presenta un'estroflessione a dito lunga circa 1-2 micron e larga 0,1 micron. Rilevabile solo in microscopia elettronica. All'interno sono presenti microfilamenti di actina disposti parallelamente tra loro, sono mantenuti in questa posizione grazie a delle proteine che agganciano i filamenti tra loro vicini (in particolare è la fimbrina). Sono raramente da soli sulla superficie apicale, ma una cellula solitamente ne presenta diversi, la loro funzione è di aumentare la superficie cellulare, rimanendo però immobili. Questa immagine è stata ottenuta in microscopia elettronica. Nell'immagine si possono notare dei

microvilli che risultano essere espansioni a forma di dito. Al loro interno sono presenti i filamenti di actina paralleli che si agganciano a una rete di actina presente appena al di sotto della membrana cellulare che serve a stabilizzare i microfilamenti e la struttura del microvillo stesso.

L'immagine a destra è stata ottenuta in microscopia elettronica, mentre l'immagine a sinistra è stata ottenuta in microscopia ottica. Nell'immagine di destra è presente un epitelio monostratificato e nella porzione apicale di queste cellule si può notare una zona più colorata per via del colorante eosina che colora le proteine. Quest'area rappresenta l'area della membrana apicale delle cellule in cui sono contenuti i microvilli. L'immagine di destra risulta essere un ingrandimento di quella di sinistra, fondamentalmente è stato eseguito per essere certi della presenza dei microvilli.

Le stereociglia: sono prolungamenti

microscopia ottica. I citoplasmatici sono strutture filamentose presenti all'interno delle cellule eucariotiche. Sono costituiti principalmente da proteine e svolgono diverse funzioni all'interno della cellula, come il sostegno strutturale, il trasporto di sostanze e la movimentazione delle organelle cellulari. Grazie alla loro lunghezza, i citoplasmatici possono estendersi per tutta la lunghezza della cellula, consentendo il passaggio di molecole e l'interazione con altre strutture cellulari. La loro presenza può essere osservata utilizzando un microscopio ottico, che permette di ingrandire l'immagine delle cellule e visualizzare i dettagli delle strutture interne.