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Le giunzioni cellulari
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Le cellule sono “oggetti” piccoli, deformabili e spesso mobili, pieni di un mezzo acquoso e racchiusi in una membrana poco resistente, eppure si possono combinare a milioni per formare strutture grandi e forti
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L’organismo è formato da molti tipi di tessuti, in cui le cellule sono assemblate e tenute insieme in modi diversi
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La matrice extracellularematrice extracellulare (ECM) ha una
parte essenziale nella maggior parte dei
tessuti, fornendo una struttura di supporto
che aiuta a tenere insieme cellule e tessuti,
fornendo un ambiente organizzato
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Nel tessuto connettivo la ECM èabbondante e le cellule sono sparse al suo interno
La ECM è ricca di polimeri fibrosi, specialmente il collagene e sopporta la maggior parte dello stress meccanico
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Nel tessuto epiteliale, invece, le cellule sono unite strettamente in foglietti, chiamati epiteliLa ECM è scarsa e consiste soprattutto di un sottile tappeto chiamato lamina basaleLe cellule sono attaccate fra loro mediante adesioni cellula-cellula, che sopportano la maggior parte degli stress meccanici
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A questo scopo, forti filamenti proteici intracellulari (citoscheletrocitoscheletro) attraversano il citoplasma di ciascuna cellula epiteliale e si attaccano a giunzioni specializzate della membrana
Le giunzioni, a loro volta, legano le superfici di cellule adiacenti sia tra loro che alla lamina basale
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Giunzioni cellulari specializzateGiunzioni cellulari specializzate si trovano nei punti di contatto cellula-cellula e cellula-matrice in tutti i tessuti e sono abbondanti negli epiteliPossono essere classificate in tre gruppi funzionali:
giunzioni occludentioccludenti
giunzioni di ancoraggioancoraggio
giunzioni comunicanticomunicanti
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Giunzioni occludentiGiunzioni occludenti1. Giunzioni stretteGiunzioni strette (vertebrati)2. Giunzioni settate (invertebrati)
Giunzioni di ancoraggioGiunzioni di ancoraggioA. Siti di attacco di filamenti di actina:1. Giunzioni cellula-cellula (giunzioni giunzioni aderentiaderenti)2. Giunzioni cellula-matrice (adesioni adesioni focalifocali)
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B. Siti di attacco di filamenti intermedi:1. Giunzioni cellula-cellula (desmosomidesmosomi))2. Giunzioni cellula-matrice (emidesmosomiemidesmosomi)
Giunzioni comunicantiGiunzioni comunicanti:1. Giunzioni gapGiunzioni gap2. Sinapsi chimiche
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Formano una barriera di permeabilitàselettiva attraverso foglietti di cellule epiteliali, sigillando le cellule tra loro
Le giunzioni Le giunzioni strettestrette
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Giunzione occludente g. strettastretta
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Proteine di adesione transmembrana
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Claudine e occludine si associano con proteine periferiche intracellulari di membrana chiamate proteine ZO (la giunzione stretta è detta anche zonulazonula occludensoccludens), che àncorano i filamenti al citoscheletro di actina
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Connettono il citoscheletro di una cellula o al citoscheletro di cellule vicine o alla ECMSono largamente distribuite e sono più abbondanti in tessuti soggetti a forti stress meccanici, quali t. cardiaco, t. muscolare ed epidermide
Le giunzioni di ancoraggioLe giunzioni di ancoraggio
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Sono composte da due classi di proteine:1. Le proteine di ancoraggio intracellulare
che connettono il complesso giunzionale ai filamenti di actina o ai filamenti intermedi
2. Le proteine di adesione transmembranahanno una coda citoplasmatica che si attacca alle proteine di ancoraggio intracellulare e ad un dominio extracellulare che interagisce o con la ECM o con domini extracellulari di proteine di adesione transmembrana
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Le giunzioni di ancoraggio si trovano in due forme funzionalmente diverse:
1. Le giunzioni aderentigiunzioni aderenti e i desmosomidesmosomitengono insieme le cellule e sono formate da proteine transmembranadella famiglia delle caderine
2. Le adesioni focaliadesioni focali e gli emidesmosomiemidesmosomiattaccano le cellule alla ECM e sono formate da proteine transmembranadella famiglia delle integrine
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Giunzioni aderentiGiunzioni aderenti e adesioni focaliadesioni focalifungono da siti di connessione per filamenti di actina
DesmosomiDesmosomi ed emidesmosomiemidesmosomi fungono da siti di connessione per filamenti intermedi
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Giunzioni aderentiGiunzioni aderenti
catenina vinculinaα-actinina
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DesmosomiDesmosomi
Siti di ancoraggio per filamenti intermedi di cellule adiacenti collegati in una rete che si estende in tutte le cellule di un tessuto
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Il tipo di filamenti intermedi coinvolti in un desmosoma dipende dal tipo cellulare:
filamenti di cheratina nella maggior parte delle cellule epiteliali
filamenti di desmina nel tessuto cardiaco
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EmidesmosomaEmidesmosoma
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Adesioni focaliAdesioni focali
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actina vinculina
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Le giunzioni comunicanti permettono a piccole molecole di passare direttamente da cellula a cellulaAccoppiano le cellule eccitabili elettricamente, es. sincronizzando le cellule del muscolo cardiaco o le muscolari lisceSmorzano le fluttuazioni casuali delle concentrazioni di piccole molecole
Le giunzioni gapLe giunzioni gap
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Possono passare: ioni inorganici, nucleotidi, vitamine, mediatori intracellulari (AMP ciclico e inositolo trifosfato)
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