COMUNICAZIONE TRA LE CELLULE

 

Nessuna cellula vive isolata in un metazoo (organismo pluricellulare), e per funzionare in maniera integrata i diversi tipi cellulari hanno speciali giunzioni di superficie che permettono o limitano il passaggio di ioni e molecole tra le cellule e fanno aderire le stesse tra di loro e alla matrice extracellulare.
I tre principali tipi di giunzione sono:

-le giunzioni strette o zonula occludens (tight junction)
-le giunzioni serrate o nexus (gap junction)
-i desmosomi (zonula e macula adherens)

giunzione strettaLegiunzioni strette sono costituite da bande sottili che circondano completamente la cellula e sono in contatto con un'altra cellula. La giunzione stretta è formata da una rete di creste costituite da particelle sottostanti i microvilli.

Queste creste appaiono sulla faccia citoplasmatica della cellula. Le particelle sferiche di circa 3-4 nm di diametro, sono di natura proteica. La giunzione stretta è formata da una doppia fila di queste particelle e ogni cellula contribuisce con una fila. Negli organismi pluricellulari le singole cellule devono comunicare tra loro per coordinare le attività dei tessuti e degli organi. La comunicazione tra cellule distanti avviene indirettamente attraverso messaggeri chimici trasportati dal sangue; una volta raggiunta la cellula bersaglio, queste sostanze si legano a recettori presenti sulla sua superficie, oppure ne attraversano la membrana, innescando modificazioni chimiche all'interno della cellula. Le cellule a stretto contatto possono comunicare direttamente, scambiandosi materiali attraverso giunzioni di vario tipo. Le cellule vegetali comunicano attraverso i plasmodesmi, canali che attraversano le pareti cellulari collegando direttamente il citoplasma delle cellule adiacenti. Le cellule animali non presentano plasmodesmi ma diversi tipi di giunzioni, che consentono sia la funzionalità dei tessuti che la comunicazione tra cellule. Le cellule che formano un tessuto non sono mai in diretto contatto, ma esiste sempre uno spazio fra loro, anche se a volte molto sottile. Il tessuto epiteliale, in particolare, è formato da cellule molto ravvicinate, perché ha la funzione di proteggere l'organismo dall'ingresso di particelle estranee. Le cellule che formano questo tessuto sono unite saldamente le une alle altre in corrispondenza di specifiche regioni dette giunzioni intercellulari.

 

 

 

Fra i diversi tipi di giunzioni, si ricordano le giunzioni ancoranti (desmosomi), le giunzioni occludenti e le giunzioni comunicanti. desmosomaOgni desmosoma è costituito da una placca densa localizzata sul lato citoplasmatico della membrana cellulare, unita a fibre di cheratina (filamenti intermedi) nel citoplasma e a proteine per l'adesione cellulare situate nel plasmalemma. Le proteine per l'adesione tra cellule si estendono dalla placca densa di una cellula, attraverso la membrana cellulare, fino alla placca densa della seconda cellula. Strutture di questo tipo garantiscono la continuità del tessuto epiteliale e gli conferiscono  un grado notevole di resistenza.Il desmosoma è costituito da un’area pressochè circolare di circa 0,5 µm di diametro (macula adherens) o da un anello che circonda la cellula (zonula adherens), situata nella membrana plasmatica di due cellule adiacenti, separate da uno spazio intermembrana di circa 300-500 Ċ. La macula adherens o desmosoma puntiforme è a forma discoidale, formato da due placche affacciate e situate ai lati opposti delle cellule adiacenti. Ciascuna placca è composta da una serie di proteine di adesione, fra le quali le più note sono le desmoplachine e le placobiline. Su di ogni placca si inseriscono filamenti intermedi o tonofilamenti (vedi citoscheletro) di cheratina, desmina e vimentina, formando una struttura a pettine che si estende nel citoplasma, che assicura la resistenza alle forze di trazione. Nello spazio tra le due placche si trova un materiale filamentoso formato dalla desmocollina e desmogleina e proteine trasnmembrana dette caderine.  Le giunzioni occludenti (note anche come tight junctions) sono presenti negli epiteli di rivestimento di organi cavi come l'intestino, con la funzione di sigillare gli spazi presenti fra le cellule, impedendo il passaggio di materiali. Sono costituite da file di proteine di membrana che permettono l'adesione delle due cellule adiacenti formando una sorta di cintura.

Le giunzioni serrate

giunzione serrataStrutture diverse sono invece le giunzioni serrate o giunzioni comunicanti (note anche come gap junctions). Queste sono caratterizzate dalla presenza di complessi proteici, contenenti canali, inseriti nelle membrane delle cellule adiacenti; queste proteine-canale sporgono nello spazio interstiziale e si mettono in contatto, formando canali che permettono il transito di ioni e piccole molecole, come ATP e amminoacidi, da una cellula all'altra. Le giunzioni comunicanti sono presenti in particolare nei tessuti epiteliali e in quelli interessati a fenomeni elettrici e scambi di ioni, come il tessuto muscolare, quello cardiaco e quello nervoso. Le giunzioni serrate sono costituite da particelle cilindriche e questo tipo di giunzione sono rappresentate da un canale di comunicazione cellula-cellula, in maniera che il citoplasma di una cellula si continui con quello dell'altra.  La giunzione serrata è costituita da una proteina chiamata connessina con p.m. 28, 32 KDa. Ogni particella esagonale consiste di 12 molecole di connessina, sei organizzate in un cilindro esagonale in una membrana , unite ad altre sei organizzate allo stesso modo nella membrana adiacente. Le sei subunità di connessina possono interagire in due modi diversi ma correlati, in uno di questi modi il canale è chiuso, nell'altro risulta aperto. Tale transizione potrebbe essere mediata dal livello del calcio intracellulare.

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