Epitely jako bariery 142

Transkript

1 Epitely jako bariery 142

2 Difuzní bariera Epitely umožňují kompartmentizaci extracelulárního prostoru Příklady: střevo, ledviny, exokrinní žlázy, kapiláry mozku (hematoencefalická bariera), plexus choroideus (bariera krev-liquor), thymus, testes

3 Spojovací komplex Zonula occludens tight junction těsné spojení vymizí mezibuněčný prostor Zonula adherens příchytný spoj připojení terminálního pletiva - aktin Macula adherens desmosom připojení intermediárních filament cytokeratinů

4 Zonula occludens Claudiny a occludiny vymizí mezibuněčný prostor brání paracelulárnímu přechodu látek = difuzní bariera Upevnění aktinových filament přes adaptorové proteiny

5 Zonula occludens Propletený pás kolem celého obvodu buňky Permeabilita se liší u různých epitelů: Nepropustná u sběracích kanálků ledviny, urothelu, u kapilár v mozku Téměř propustná tenké střevo, proximální tubulus ledviny

6 Bazální membrána Interakce mezi buňkou a matrix zakotvení buněk Stavba proteiny a proteoglykany Lamina basalis Lamina rara (lucida) Lamina densa Lamina fibroreticularis

7 Bazální membrána Lamina basalis připojení buňky k podkladu Lamina rara - syndecan nebo integriny (integrální proteiny membrány) Lamina densa kolagen IV, laminin, perlecan Lamina fibroreticularis mikrofibrily a kotevní vlákna fibrilin a kolagen VI a VII upevnění ke kolagenním vláknům (kolagen III retikulární vlákna) Výjimečně dvě splynulé laminy basalis (ledviny, plíce)

8 Bariery

9 Difůzní bariery Paracelulární přenos přes zonula occludens závisí na těsnosti spoje vodní kanály v utěsňujícím spoji jsou tvořeny claudiny, kdežto occludiny pronikání vody brání Transcelulární přechod molekul transportní proteiny a kanály selektivní přenos

10 Typy přenosu přes epitel Prostá difuze (O2, CO2, NO) Usnadněná difuze přenašeče, iontové kanály, (aquaporiny) Aktivní transport pumpy (ATPasa) Endocytosa (pinocytosa, fagocytosa) Transcytosa Exocytosa

11 Aquaporiny Transmembránové proteiny s hydrofilním tunelem specifický typ aquaporinu -výskyt např. sběrací kanálek v ledvině, tlusté střevo

12

13 Difuzní bariera u transportujících epitelů Nepropustné spoje ileum a colon voda a ionty musí procházet transcelulárně kontrolovaně (Na/K ATPasa) Více propustné spoje duodenum a jejunum resorpce iontů a živin, voda prochází paracelulárně- podle koncentračního gradientu

14 Pinocytosa Invaginace plasmalemy Clatrinem zprostředkovaná endocytosa Na clatrinu nezávislá endocytosa Caveoly Na clatrinu a caveolinu nezávislá endocytosa Uzavření měchýřku pomocí dynaminu

15 Clathrinem zprostředkovaná endocytosa Clathrinový plášť adaptorový protein povleklé měchýřky (průměr 100nm). Přijímaná molekula se naváže na receptor receptorem zprostředkovaná endocytosa LDL a transferrin

16

17 Na clathrinu nezávislá endocytosa Caveoly (70nm) hladké invaginace obvzlášť četné na endotelových bb. Speciální stavba membrány s vysokým obsahem cholesterolu a sfingolipidů, caveolin na cytosolické straně membrány Funkce: Endocytosa virů Transcytosa Začátek signálních kaskád (např. insulin glut 4)

18 Transcytosa Přenos makromolekul přes bariery endotel Přenos protilátek přes placentu Přenos protilátek IgA přes sliznice

19 Endotel Výstelka cév Jednovrstevný plochý epitel Různá propustnost podle potřeb organismu od velmi propustných v kostní dřeni až po nepropustné v mozku (hematoencephalická bariera)

20 Funkce endotelu Výměna plynů - difuse Transport látek - pinocytosa - caveoly Transcelulární transport vody, iontů o organických látek Syntéza vasoaktivních látek -NO, prostacyclin, Endothelin1 Kontrola růstu cév Regulace imunitních reakcí usnadňují přechod leukocytů - E-selectin Účast na hemostáze von Willebrantův faktor Weibel Paladeho granula v endotelu arteriol

21 Přenos látek přes endotel Transcelulární (tight junctions) Paracelulární mezi buňkami Kontinuální (somatické) kapiláry (transcytosa caveoly a vesikuly) tight junctions několik lišt, nechávají malé štěrbiny 4-8nm možná paracelulární výměna látek Kontinuální nepropustné - mozek nižší permeabilita (100x) + paracelulárně utěsnění hematoencephalická bariera účast také glie

22 Endotel - glycocalyx Brání srážení krve nesmáčivý povrch Umožňuje přechod buněk imunitního systému do míst zánětu (receptory exprese -E selectinu a integrinů)

23 Příklady Bariéra primární moč krev Bariéra vzduch krev v plicních alveolech Hematoencephalická bariéra

24 Bariera krev - primární moč Fenestrovaný endotel Bazální membrána (laminin a heparan sulfát) Podocyty Zadrží proteiny, včetně albuminu díky negativnímu náboji heparan sulfátu

25

26 Bariera vzduch krev Endotel kapiláry kontinuální somatická!!! Bazální membrána Epitel alveolů pneumonocyt I. (jednovrstevný plochý epitel) Surfaktant

27 Hematoencephalická bariera Endotel - zonulae occludentes a málo caveol není možný ani paracelulární přenos ani transcytosa Souvislá bazální membrána Gliové buňky (astrocyty) membrána gliae perivascularisbrání přechodu hydrofilních látek musí mít přenašeče (glukosa GLUT1) Brání přechodu látek, které v mozku fungují jako neurotransmitery

28 Mnohovrstevné epitely jako bariery Více vrstev bazální, intermediární, povrchová Postupná diferenciace buněk Zonulae occludentes jsou přítomny mezi buňkami horní třetiny epitelu Silná bazální membrána Lamina propria nebo dermis (vazivová vrstva)

29 Vrstevnatý epitel dlaždicový Rohovějící epidermis kůže Nerohovějící dutina ústní, jícen, vagina, rohovka, spojivka, plica vocalis Cytokeratiny, desmosomy a hemidesmosomy

30 Vrstevnatý epitel dlaždicový rohovějící Stratum corneum Stratum lucidum Stratum granulosum Stratum spinosum Stratum basale

31 Keratinizace Keratin je nerozpustný ve vodě prevence dehydratace Bazální vrstva nízkomolekulární cytokeratiny (5,14) Stratum spinosum vysokomolekulární cytokeratiny (1,10) Keratinizace epitelu stratum granulosum keratohyalinová granula cytokeratiny a tmelové proteiny např. profillaggrin Agregace filament cytokeratinů ve str. corneum fillagrin (caspasa14) zrohovatělý keratinový obal Orthokeratinizace - kůže

32 Vrstevnatý epitel dlaždicový rohovějící Brání ztrátám vody Přes epitel projdou jen látky rozpustné v tucích Vrstevnatý dlaždicový epitel intercelulární prostory jsou vyplněny polárními lipidy ceramidy (produkovány ve vitálních buňkách str. granulosum multilamelosní (Odlandova) tělíska jsou vidět jen v EM + síť zonulae occludentes ve stratum granulosum

33 Melanocyty Ochrana před UV zářením: Melanocyty jsou přítomny v epidermis v pars basalis Melanosomy syntéza melaninu Granula obsahující melanin jsou předávána buňkám stratum spinosum, v nichž dojde k jejich rozpadu a uvolnění melaninu do cytoplasmy

34 Melanocyty Melanosomy (organely) z GER a GC nosná síť a tyrozinasa - začátek tvorby melaninu Syntéza: tyrozin dopa (syntetizováno enzymem tyrozinasou) polymerace na melanin Cytokrinie pohyb dendrity mikrotubuly a kinesin předávání granul keratinocytům stratum spinosum zde se rozpadnou - inkluse

35 Vrstevnatý epitel dlaždicový nerohovějící Stratum basale Stratum parabasale Stratum intermedium Stratum superficiale Obsah glykogenu v povrchových buňkách

36 Přechodný epitel - urothel Povrchové buňky (umbrelocyty) membrána se záhyby fusiformní měchýřky duplikatuty membrány Zvlášť účinná bariera proti permeabilitě- zonulae occludentes - speciální protein uroplakin Přítomnost ATPasy v povrchových buňkách Povrch buněk (umbrelocytus povrchová bb) se více barví v důsledku přítomnosti fusiformních měchýřků a cytokeratinových filament crusta urothelialis

37 Přechodný epitel

38 Urothel (ATPasa)