Базалне мембране је ванћелијски структура која линија ткива готово свих вишећелијских организама. Састоји се углавном од колагених и неколагених гликопротеина.
Ова структура је одговорна за одвајање епитела једног стромалног ткива од другог. Обично се налази у базолатералном подручју епителијског ткива, у ендотелијуму, у периферном делу аксона, у масним ћелијама и у мишићним ћелијама.
Слика која илуструје базалну мембрану на прекривачу уста
(Извор: Вики-минор преко Викимедиа
Цоммонс)
Подрумска мембрана је састављена од великих нерастворљивих молекула који се спајају у формирање ултраструктуре у облику лима кроз процес познат као "само-склапање". Овај процес се покреће сидрењем различитих рецептора на ћелијској површини.
Већина телесних ћелија способна је да произведе неопходни материјал за структурирање базне мембране у зависности од ткива коме припадају.
Болести попут Алпорт синдрома и Кноблоцх синдрома повезане су са мутацијама у генима који кодирају ланце колагена базалне мембране, па је проучавање њихове структуре и својстава постало популарно током година.
Сложеност базне мембране се не може увидети коришћењем електронске микроскопије, јер ова техника не дозвољава разлику између различитих подрумских мембрана. Међутим, за његово проучавање неопходне су прецизније технике карактеризације, као што је, на пример, скенирајућа микроскопија.
карактеристике
Подрумска мембрана је густа, аморфна грађевина, слична лишћу. Дебљина је 50 до 100 нм, што је утврђено преносном електронском микроскопијом. Проучавање његове структуре одређује да има карактеристике сличне ћелијском матриксу, али се разликује у погледу густине и ћелијских асоцијација.
У зависности од органа и ткива, примећују се разлике у саставу и структури подрумске мембране, због чега се сматра да постоји специфично микро окружење које је оно ограничено у сваком ткиву.
Специфичност сваке базалне мембране може бити последица молекулског састава, а верује се да биохемијска и молекуларна варијација дају јединствени идентитет сваком предметном ткиву.
Епителне, ендотелне и многе мезенхимске ћелије производе базне мембране. Велики део пластичности ових ћелија се даје овој структури. Поред тога, чини се да подржава ћелије које учествују у слузници органа.
Структура
Једна од најзанимљивијих карактеристика подрумске мембране је њена способност да се самостално саставља од компоненти које је чине, успостављајући сличну структуру у облику лима.
Различите врсте колагена, ламинински протеини, протеогликани, протеини који везују калцијум и други структурни протеини су најчешће компоненте базалних мембрана. Перлецан и нидоген / ентактин су други саставни протеини базне мембране.
Међу главним архитектонским карактеристикама подрумских мембрана је присуство двеју независних мрежа, једне формиране колагеном, а друге неким изоформама ламинина.
Мрежа колагена је високо умрежена и она је компонента која одржава механичку стабилност базне мембране. Колаген у овим мембранама им је јединствен и познат је као колаген типа ИВ.
Ламининске мреже нису ковалентно повезане и у неким мембранама постају динамичније од мреже колагена ИВ.
Обје мреже су повезане протеинима нидоген / ентактин који су врло флексибилни и омогућавају да се, поред две мреже, вежу и друге компоненте као што су сидра рецепторских протеина на ћелијској површини.
Скупштина
Само-склапање се стимулише спајањем колагена типа ИВ и ламинина. Ови протеини садрже у свом низу информације неопходне за примарно везивање, што им омогућава да покрену интермолекуларну само-монтажу и формирају базалну структуру сличну плочи.
Протеини ћелијских површина као што су интегри (посебно β1 интеграли) и дистрогликани олакшавају почетно таложење полимера ламинина кроз интеракције специфичне за локацију.
Колагени полимери типа ИВ удружују се са полимерима ламинина на површини ћелије преко моста нидоген / ентактин. Ова скела омогућава специфичним местима интеракције како би остали састојци базне мембране међусобно комуницирали и створили потпуно функционалну мембрану.
У подрумској мембрани су идентификоване различите врсте спајања нидоген / ентактин и све подстичу стварање мрежа у структури.
Нидоген / ентактински протеини заједно са две мреже колагеном ИВ и ламинином стабилишу мреже и дају крутост структури.
Карактеристике
Подрумска мембрана је увек у контакту са ћелијама, а њене главне функције имају везе са пружањем структуралне потпоре, подељењем ткива у преграде и регулисањем понашања ћелија.
Континуиране мембране подрума делују као селективни молекуларни филтери између ткивних преграда, односно одржавају строгу контролу транзита и кретања ћелија и биоактивних молекула у оба смера.
Упркос чињеници да подрумске мембране делују као селективна врата да спрече слободно кретање ћелија, изгледа да постоје специфични механизми који омогућују упалним ћелијама и метастатским туморским ћелијама да пређу и разграде баријеру коју базална мембрана представља.
Последњих година много је истраживања учињено на улози базалних мембрана као регулатора у ћелијском расту и диференцијацији, јер базална мембрана има рецепторе са способношћу да се веже за цитокине и факторе раста.
Ти исти рецептори на базалној мембрани могу послужити као резервоари за њихово контролисано ослобађање током процеса ремоделирања или физиолошких поправка.
Подрумске мембране су важне структурне и функционалне компоненте свих крвних судова и капилара и играју пресудну улогу у одређивању прогресије рака, посебно у погледу метастаза или миграције ћелија.
Још једна од функција које ова структура испуњава има везе са трансдукцијом сигнала.
Скелетни мишић, на пример, окружен је базалном мембраном и има карактеристичне мале закрпе на местима неуромускуларног везивања; Ове закрпе одговорне су за слање сигнала из нервног система.
Референце
- Бреиткреутз, Д., Миранцеа, Н., и Нисцхт, Р. (2009). Подрумске мембране на кожи: јединствене матричне структуре са различитим функцијама? Хистохемија и ћелијска биологија, 132 (1), 1-10.
- ЛеБлеу, ВС, МацДоналд, Б., и Каллури, Р. (2007). Структура и функција подрумских мембрана. Експериментална биологија и медицина, 232 (9), 1121-1129.
- Мартин, ГР и Тимпл, Р. (1987). Ламинин и друге компоненте подрумске мембране. Годишњи преглед ћелијске биологије, 3 (1), 57-85
- Рагху, К. (2003). Подрумске мембране: структура, монтажа и улога у ангиогенези тумора. Нат Мед, 3, 442-433.
- Тимпл, Р. (1996). Макромолекуларна организација подрумских мембрана. Тренутно мишљење о ћелијској биологији, 8 (5), 618-624.
- Иурцхенцо, ПД, & Сцхиттни, ЈЦ (1990). Молекуларна архитектура подрумских мембрана. Часопис ФАСЕБ, 4 (6), 1577-1590.