CÁC ĐIỂM NỐI TẾ BÀO: CÁC LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CHÚNG - SINH HỌC - 2025

Các điểm nối tế bào là cầu nối tiếp xúc giữa màng tế bào chất giữa các tế bào liền kề hoặc giữa tế bào với chất nền. Các điểm nối phụ thuộc vào loại mô được nghiên cứu, làm nổi bật các kết nối hiện có giữa các tế bào biểu mô, cơ và thần kinh.

Trong tế bào có các phân tử liên quan đến sự kết dính giữa chúng. Tuy nhiên, cần bổ sung các yếu tố làm tăng sự ổn định của liên kết trong các mô. Điều này được thực hiện với các điểm nối ô.

Các kiểu nối ô chính.
Nguồn: Boumphreyfr, từ Wikimedia Commons

Các mối nối được phân loại thành mối nối đối xứng (mối nối chặt, mối nối đai và mối nối khe) và mối nối không đối xứng (hemidesmosomes).

Các điểm nối chặt, desmosomes đai, desmosomes điểm và hemidesmosomes là những mối nối cho phép neo đậu; trong khi các khe hở hoạt động như cầu nối giữa các tế bào lân cận, cho phép trao đổi chất hòa tan giữa các tế bào.

Sự di chuyển của các chất hòa tan, nước và ion xảy ra qua và giữa các thành phần tế bào riêng lẻ. Do đó, có một con đường xuyên tế bào được điều khiển bởi một loạt các kênh và chất vận chuyển. Ngược lại với con đường nội bào, được điều chỉnh bởi các điểm tiếp xúc giữa các tế bào - tức là các điểm nối tế bào.

Ở thực vật, chúng ta tìm thấy các điểm nối tế bào giống với các vết nứt, được gọi là plasmodesmata. Mặc dù chúng khác nhau về cấu tạo, nhưng chức năng thì giống nhau.

Theo quan điểm y học, những khiếm khuyết nhất định trong các điểm nối tế bào chuyển thành các bệnh mắc phải hoặc di truyền do tổn thương hàng rào biểu mô.

nét đặc trưng

Các cơ thể sống được tạo thành từ các cấu trúc rời rạc và đa dạng được gọi là tế bào. Chúng được phân định bởi một màng sinh chất giúp ngăn cách chúng với môi trường ngoại bào.

Tuy nhiên, mặc dù chúng là các thành phần của sinh vật sống, chúng không giống như những viên gạch, vì chúng không bị cô lập với nhau.

Tế bào là các yếu tố liên lạc với nhau và với môi trường ngoại bào. Vì vậy, phải có một cách để tế bào hình thành mô và giao tiếp, trong khi màng vẫn nguyên vẹn.

Vấn đề này có thể được giải quyết nhờ sự hiện diện của các điểm nối tế bào tồn tại trong biểu mô. Các mối nối này được hình thành giữa hai ô liền kề và được phân loại theo chức năng của mỗi ô thành các mối nối đối xứng và không đối xứng.

Hemidesmomes thuộc về kết hợp không đối xứng, và kết hợp hẹp, desmosomes vành đai, desmosomes và kết hợp khe hở để kết hợp đối xứng. Dưới đây chúng tôi sẽ mô tả chi tiết từng khớp nối.

Các loại

-Các nút giao thông phải

Sơ đồ tế bào biểu mô ruột và con đường thấm chọn lọc. Cá voi trắng, từ Wikimedia Commons

Các điểm nối chặt chẽ, còn được gọi trong y văn là các điểm nối tắc, là các phần trong màng tế bào của các tế bào lân cận được liên kết chặt chẽ với nhau - như tên gọi "điểm nối chặt" gợi ý.

Trong điều kiện trung bình, các tế bào cách nhau một khoảng cách từ 10 - 20 nm. Tuy nhiên, trong trường hợp các điểm nối chặt chẽ, khoảng cách này giảm đáng kể và màng của cả hai tế bào dẫn đến chạm vào hoặc thậm chí hợp nhất.

Một điểm nối chặt điển hình nằm giữa các bức tường bên của các ô lân cận ở một khoảng cách tối thiểu so với bề mặt đỉnh của chúng.

Trong mô biểu mô, tất cả các tế bào tạo ra các điểm nối như vậy để ở lại với nhau. Trong tương tác này, các ô nằm trong một mô hình gợi nhớ đến một chiếc nhẫn. Các công đoàn này bao phủ toàn bộ chu vi.

Protein tham gia vào các mối nối chặt chẽ

Ocludina và Claudina

Các vùng tiếp xúc chặt chẽ bao quanh toàn bộ bề mặt của tế bào. Các vùng này tạo thành các dải tiếp xúc nối liền nhau của các protein xuyên màng được biết đến với tên gọi là Occludin và claudin. Thuật ngữ anastomosis đề cập đến sự kết hợp của các yếu tố giải phẫu nhất định.

Hai protein này thuộc nhóm tetraespanins. Chúng được đặc trưng bởi có bốn miền xuyên màng, hai vòng ngoài và hai đuôi tế bào chất tương đối ngắn.

Occludin đã được chứng minh là tương tác với bốn phân tử protein khác, được gọi là zonulechludin và viết tắt là ZO. Nhóm cuối cùng này bao gồm các protein ZO 1, ZO 2, ZO 3 và afadin.

Về phần mình, Claudin là một họ gồm 16 protein tạo thành một chuỗi các sợi tuyến tính trong các điểm nối chặt chẽ, cho phép mối nối này đảm nhận vai trò của một "hàng rào" trong con đường nội bào.

Nectins và JAM

Nectin và các phân tử kết dính mối nối (viết tắt là JAM) cũng xuất hiện trong các mối nối chặt chẽ. Hai phân tử này được tìm thấy dưới dạng homodimers trong không gian nội bào.

Nectin được kết nối với các sợi actin thông qua protein afadin. Điều thứ hai dường như rất quan trọng, vì sự xóa bỏ gen mã hóa afadin ở loài gặm nhấm dẫn đến cái chết của phôi.

Đặc điểm của các mối nối chặt chẽ

Loại tiếp giáp giữa các tế bào thực hiện hai chức năng thiết yếu. Đầu tiên là xác định tính phân cực của các tế bào trong biểu mô, tách đỉnh khỏi miền cơ sở và ngăn cản sự khuếch tán quá mức của lipid, protein và các phân tử sinh học khác.

Như chúng ta đã đề cập trong định nghĩa, các tế bào của biểu mô được nhóm lại trong một vòng. Cấu trúc này ngăn cách bề mặt đỉnh của tế bào với bề mặt bên và bề mặt đáy, thiết lập sự khác biệt giữa các miền.

Sự tách biệt này được coi là một trong những khái niệm quan trọng nhất trong nghiên cứu sinh lý của biểu mô.

Thứ hai, các điểm nối chặt chẽ ngăn cản sự di chuyển tự do của các chất qua lớp tế bào biểu mô, dẫn đến một rào cản đối với con đường nội bào.

-Union trong khe hoặc khe hở

Cấu trúc và vị trí của các tiếp giáp khe hở trong các ô tiếp giáp. Được dịch bởi Kalpo, dựa trên một hình ảnh của Mariana Ruiz LadyofHats. , qua Wikimedia Commons

Các điểm nối khoảng trống được tìm thấy trong các vùng không có màng tế bào chất giới hạn giữa các tế bào lân cận. Trong một khe hở, các tế bào của tế bào kết nối với nhau và một kết nối vật lý được tạo ra, nơi có thể xảy ra sự di chuyển của các phân tử nhỏ.

Loại điểm nối này được tìm thấy trong hầu hết các biểu mô và trong các loại mô khác, nơi chúng phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau.

Ví dụ, ở các mô khác nhau, các khe hở có thể mở hoặc đóng lại để đáp ứng với các tín hiệu ngoại bào, như trường hợp của chất dẫn truyền thần kinh dopamine. Sự hiện diện của phân tử này làm giảm sự liên lạc giữa một lớp tế bào thần kinh trong võng mạc, để phản ứng với cường độ ánh sáng tăng lên.

Protein tham gia vào các khe hở

Các khe hở được tạo thành từ các protein được gọi là liên kết. Do đó, một “liên kết” thu được nhờ sự kết hợp của sáu đơn phân liên kết. Cấu trúc này là một hình trụ rỗng nằm băng qua màng tế bào chất.

Các liên kết được sắp xếp theo cách mà một ống dẫn được tạo ra giữa các tế bào của các tế bào liền kề. Ngoài ra, các liên kết có xu hướng tập hợp lại và tạo thành một loại tấm.

Chức năng của các mối nối khoảng cách

Nhờ sự hình thành của các điểm nối này, sự chuyển động của các phân tử nhất định giữa các tế bào lân cận có thể xảy ra. Kích thước của phân tử được vận chuyển có ý nghĩa quyết định, đường kính tối ưu là 1,2, cũng như các ion canxi và adenosine monophosphate vòng.

Cụ thể, chúng là các ion vô cơ và các phân tử hòa tan trong nước có thể được chuyển từ tế bào chất này sang tế bào chất tiếp giáp.

Nồng độ canxi đóng một vai trò quan trọng trong kênh này. Khi nồng độ canxi tăng lên, các ống dẫn trục có xu hướng đóng lại.

Bằng cách này, khe hở hàm ếch tham gia tích cực vào quá trình ghép nối điện và hóa học giữa các tế bào, như xảy ra trong các tế bào cơ của tim, có nhiệm vụ truyền xung điện.

-Các khớp nối hoặc liên kết

Bên dưới các khớp chặt chẽ, chúng tôi tìm thấy các khớp neo. Nói chung, chúng nằm trong vùng lân cận của bề mặt đỉnh của biểu mô. Trong nhóm này, chúng ta có thể phân biệt ba nhóm chính, các điểm kết dính zonula hoặc mô đệm vành đai, các điểm vàng bám dính hoặc mô bong vảy đúng giờ và mô bào sợi.

Trong kiểu tiếp giáp này, các màng tế bào lân cận được liên kết bởi các zonules và các phân tử kết dính được ngăn cách bởi một khoảng cách tế bào tương đối rộng - so với không gian tối thiểu tồn tại trong trường hợp các điểm nối chặt chẽ.

Không gian gian bào được chiếm bởi các protein thuộc họ cadherins, desmoglein và desmocholins gắn với các mảng tế bào chất có mặt các protein khác gọi là desmoplakin, plakoglobin và groophilin.

Phân loại mối nối neo

Zonula tuân thủ

Như trong trường hợp liên kết chặt chẽ, trong các liên kết neo chúng ta cũng quan sát thấy mô hình sắp xếp theo dạng vòng hoặc đai. Các kết dính zonula được liên kết với các vi màng actin, thông qua sự tương tác của hai protein: cadherins và catenin.

Macula tuân thủ

Trong một số trường hợp, cấu trúc này được gọi đơn giản là desmosome, nó là một liên kết dạng lỗ liên kết với các sợi trung gian được hình thành từ keratin. Trong bối cảnh này, các cấu trúc keratin này được gọi là "tonofilimanetos". Các sợi kéo dài từ điểm này sang điểm khác trong tế bào biểu mô.

Point desmosomes

Chúng cung cấp sức mạnh và độ cứng cho các tế bào biểu mô. Do đó, chức năng chính của nó được cho là có liên quan đến việc tăng cường và ổn định các tế bào lân cận.

Desmosomes có thể được ví như một loại đinh tán hoặc mối hàn, vì chúng giống các chấm nhỏ riêng biệt chứ không phải các dải liên tục.

Chúng tôi tìm thấy loại tiếp giáp này trong các đĩa xen kẽ nối các tế bào tim trong cơ tim và trong màng não lót bề mặt ngoài của não và tủy sống.

-Hemidesmosomes

Miguelferig, từ Wikimedia Commons

Hemidesmomes thuộc loại tiếp giáp không đối xứng. Các cấu trúc này có chức năng neo giữ miền đáy của tế bào biểu mô với lớp nền bên dưới.

Thuật ngữ hemidesmosome được sử dụng vì cấu trúc này xuất hiện theo nghĩa đen là "một nửa" desmosome. Tuy nhiên, từ quan điểm về thành phần sinh hóa của chúng, cả hai kết hợp hoàn toàn khác nhau.

Điều quan trọng cần làm rõ là desmomes có nhiệm vụ kết dính một tế bào lân cận với một tế bào khác, trong khi chức năng của hemidesmosome là hợp nhất tế bào với lớp cơ bản.

Không giống như các điểm bám dính hoặc desmosome, các hemidesmomes có cấu trúc khác, bao gồm: một lớp tế bào chất liên kết với các sợi trung gian và một tấm màng bên ngoài, có nhiệm vụ nối hemidesmosome với lớp nền, bằng phương pháp dây tóc neo.

Một trong những chức năng của hemidesmosomes là tăng tính ổn định tổng thể của các mô biểu mô, nhờ sự hiện diện của các sợi tế bào trung gian gắn với các thành phần của lớp cơ bản.

Các điểm nối tế bào ở thực vật

Giới thực vật thiếu hầu hết các điểm nối tế bào được mô tả ở trên, ngoại trừ một phần chức năng gợi nhớ đến các điểm nối khe hở.

Ở thực vật, các tế bào của các tế bào lân cận được kết nối với nhau bằng các con đường hoặc kênh được gọi là plasmodesmata.

Cấu trúc này tạo ra sự liên tục từ tế bào thực vật này sang tế bào thực vật khác. Mặc dù chúng khác nhau về cấu trúc so với các khe hở, nhưng chúng có vai trò rất giống nhau, cho phép các ion và phân tử nhỏ đi qua.

Quan điểm y tế

Từ quan điểm y học, các mối nối tế bào là một chủ đề có liên quan. Các đột biến trong gen mã hóa các protein liên quan đến các điểm nối đã được tìm thấy để chuyển thành các bệnh lý lâm sàng.

Ví dụ, nếu có một đột biến nào đó trong gen mã hóa một loại claudin cụ thể (một trong những protein làm trung gian tương tác tại các điểm nối chặt chẽ) thì nó sẽ gây ra một căn bệnh hiếm gặp ở người.

Đây là hội chứng mất magiê ở thận, và các triệu chứng bao gồm magiê thấp và co giật.

Hơn nữa, một đột biến trong gen mã hóa protein pectin 1 đã được phát hiện là nguyên nhân gây ra hội chứng sứt môi. Tình trạng này được coi là một trong những dị tật phổ biến nhất ở trẻ sơ sinh.

Các đột biến trong gen numtin 1 cũng có liên quan đến một tình trạng khác được gọi là chứng loạn sản ngoại bì ảnh hưởng đến da, tóc, móng tay và răng của con người.

Pemphigus foliaceus là một bệnh da phồng rộp được xác định bởi các tự kháng thể chống lại desmoglein 1, một yếu tố quan trọng chịu trách nhiệm duy trì sự gắn kết của lớp biểu bì.

Người giới thiệu

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2015). Sinh học tế bào cần thiết. Khoa học Garland.
2. Cooper, GM và Hausman, RE (2000). Tế bào: Cách tiếp cận phân tử. Sinauer Associates.
3. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Lời mời đến sinh học. Macmillan.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Sinh lý động vật. Sinauer Associates.
5. Karp, G. (2009). Sinh học tế bào và phân tử: khái niệm và thí nghiệm. John Wiley và các con trai.
6. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2016). Mô học và sinh học tế bào: giới thiệu về bệnh học. Elsevier Brazil.
7. Lodish, H., Berk, A., Darnell, JE, Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP,… & Matsudaira, P. (2008). Sinh học phân tử tế bào. Macmillan.
8. Voet, D., & Voet, JG (2006). Hóa sinh. Panamerican Medical Ed.