Basale membraankarakteristieken, structuur en functies

3805
Charles McCarthy
Basale membraankarakteristieken, structuur en functies

De kelder membraan het is een extracellulaire structuur die de weefsels van bijna alle meercellige organismen bedekt. Het bestaat voornamelijk uit collageen en niet-collageen glycoproteïnen.

Deze structuur is verantwoordelijk voor het scheiden van het epitheel van het ene stromaweefsel van het andere. Het wordt over het algemeen aangetroffen in het basolaterale gebied van epitheelweefsel, in het endotheel, in het perifere gebied van axonen, in vetcellen en ook in spiercellen..

Afbeelding die het basismembraan illustreert in de bedekking van de mond
(Bron: Wiki-minor [CC BY-SA 3.0
(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia
Commons)

Het basismembraan bestaat uit grote onoplosbare moleculen die zich aan elkaar hechten om een ​​velachtige ultrastructuur te vormen via een proces dat bekend staat als 'zelfassemblage'. Dit proces wordt aangedreven door de verankering van verschillende celoppervlakreceptoren..

De meeste lichaamscellen zijn in staat om het benodigde materiaal te produceren voor de structurering van het basismembraan, afhankelijk van het weefsel waartoe ze behoren..

Ziekten zoals het Alport-syndroom en het Knobloch-syndroom worden geassocieerd met mutaties in de genen die coderen voor de collageenketens van het basaalmembraan, en daarom is de studie van hun structuur en eigenschappen in de loop der jaren populair geworden..

De complexiteit van het basaalmembraan kan niet worden ingezien door elektronenmicroscopie, aangezien deze techniek het onderscheid tussen de verschillende basaalmembranen niet mogelijk maakt. Voor de studie zijn echter nauwkeurigere karakteriseringstechnieken nodig, zoals bijvoorbeeld scanning microscopie..

Artikel index

  • 1 Kenmerken
  • 2 Structuur
  • 3 Montage
  • 4 functies
  • 5 referenties

Kenmerken

Het basismembraan heeft een dichte, amorfe structuur, vergelijkbaar met een blad. Het is 50 tot 100 nm dik, zoals bepaald met transmissie-elektronenmicroscopie. De studie van de structuur bepaalt dat het kenmerken heeft die vergelijkbaar zijn met de celmatrix, maar verschilt in termen van dichtheid en cellulaire associaties..

Afhankelijk van het orgaan en weefsel worden verschillen waargenomen in de samenstelling en structuur van het basaalmembraan, daarom wordt aangenomen dat er een specifieke micro-omgeving is die erdoor wordt afgebakend in elk weefsel.

De specificiteit van elk basaalmembraan kan te wijten zijn aan de moleculaire samenstelling en er wordt aangenomen dat biochemische en moleculaire variatie een unieke identiteit verleent aan elk weefsel in kwestie..

Epitheliale, endotheliale en vele mesenchymale cellen produceren basaalmembranen. Deze structuur zorgt voor een groot deel van de plasticiteit van deze cellen. Bovendien lijkt het te dienen als ondersteuning voor de cellen die deelnemen aan de bekleding van de organen..

Structuur

Een van de meest interessante kenmerken van het basismembraan is het vermogen om zichzelf te assembleren uit de componenten waaruit het bestaat, waardoor een vergelijkbare structuur in de vorm van een plaat ontstaat..

Verschillende soorten collageen, laminine-eiwitten, proteoglycanen, calciumbindende eiwitten en andere structurele eiwitten zijn de meest voorkomende componenten van basaalmembranen. Perlecan en nidogen / entactine zijn andere samenstellende eiwitten van het basismembraan..

Een van de belangrijkste architectonische kenmerken van basaalmembranen is de aanwezigheid van twee onafhankelijke netwerken, de ene gevormd door collageen en de andere door sommige laminine-isovormen..

Het collageennetwerk is sterk verknoopt en is de component die de mechanische stabiliteit van het basismembraan handhaaft. Het collageen van deze membranen is uniek voor hen en staat bekend als type IV collageen..

De lamininenetwerken zijn niet covalent gebonden en worden in sommige membranen dynamischer dan het collageen IV-netwerk.

Beide netwerken zijn verbonden door de nidogen / entactine-eiwitten die zeer flexibel zijn en het mogelijk maken om, naast de twee netwerken, andere componenten te binden, zoals de ankers van de receptoreiwitten op het celoppervlak..

bijeenkomst

Zelfassemblage wordt gestimuleerd door de koppeling tussen type IV collageen en laminine. Deze eiwitten bevatten in hun volgorde de informatie die nodig is voor primaire binding, waardoor ze intermoleculaire zelfassemblage kunnen initiëren en een basale structuur in de vorm van een vel kunnen vormen..

Celoppervlakte-eiwitten zoals integrinen (vooral β1-integrinen) en dystroglycanen vergemakkelijken de initiële afzetting van lamininepolymeren door middel van plaatsspecifieke interacties.

Type IV collageenpolymeren associëren zich met lamininepolymeren op het celoppervlak via de nidogen / entactinebrug. Deze scaffold biedt vervolgens specifieke interactieplaatsen voor andere bestanddelen van het basismembraan om te interageren en een volledig functioneel membraan te genereren..

Er zijn verschillende soorten nidogen / entactine-overgangen geïdentificeerd in het basismembraan en ze bevorderen allemaal de vorming van netwerken in de structuur..

De nidogen / entactine-eiwitten, samen met de twee netwerken collageen IV en laminine, stabiliseren de netwerken en geven stijfheid aan de structuur.

Kenmerken

Het basaalmembraan staat altijd in contact met cellen en de belangrijkste functies hebben te maken met structurele ondersteuning, het verdelen van weefsels in compartimenten en het reguleren van celgedrag..

Continue basaalmembranen werken als selectieve moleculaire filters tussen weefselcompartimenten, dat wil zeggen dat ze de doorvoer en beweging van cellen en bioactieve moleculen in beide richtingen strikt controleren..

Ondanks het feit dat basaalmembranen fungeren als selectieve poorten om de vrije beweging van cellen te voorkomen, lijkt het erop dat er specifieke mechanismen zijn die ervoor zorgen dat ontstekingscellen en uitgezaaide tumorcellen de barrière die het basaalmembraan vertegenwoordigt, kunnen passeren en degraderen..

In de afgelopen jaren is er veel onderzoek gedaan naar de rol van basaalmembranen als regulatoren in celgroei en differentiatie, aangezien het basaalmembraan receptoren heeft die kunnen binden aan cytokines en groeifactoren..

Dezelfde receptoren op het basismembraan kunnen dienen als reservoirs voor hun gecontroleerde afgifte tijdens hermodellering of fysiologische herstelprocessen..

Basale membranen zijn belangrijke structurele en functionele componenten van alle bloedvaten en capillairen, en ze spelen een cruciale rol bij het bepalen van de progressie van kanker, vooral met betrekking tot metastase of celmigratie..

Een andere functie die deze structuur vervult, heeft te maken met signaaltransductie.

De skeletspier is bijvoorbeeld omgeven door een basaalmembraan en heeft karakteristieke kleine plekken op neuromusculaire aanhechtingsplaatsen; deze patches zijn verantwoordelijk voor het verzenden van signalen vanuit het zenuwstelsel.

Referenties

  1. Breitkreutz, D., Mirancea, N., & Nischt, R. (2009). Keldermembranen in de huid: unieke matrixstructuren met diverse functies? Histochemie en celbiologie, 132 (1), 1-10.
  2. LeBleu, V.S., MacDonald, B., & Kalluri, R. (2007). Structuur en functie van keldermembranen. Experimentele biologie en geneeskunde, 232 (9), 1121-1129.
  3. Martin, G. R., & Timpl, R. (1987). Laminine en andere componenten van het basismembraan. Jaaroverzicht van celbiologie, 3 (1), 57-85
  4. Raghu, K. (2003). Keldermembranen: structuur, assemblage en rol bij tumorangiogenese. Nat Med, 3, 442-433.
  5. Timpl, R. (1996). Macromoleculaire organisatie van basale membranen. Huidige mening in celbiologie, 8 (5), 618-624.
  6. Yurchenco, P. D., & Schittny, J. C. (1990). Moleculaire architectuur van basale membranen. The FASEB Journal, 4 (6), 1577-1590.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.