Màng đáy: đặc điểm, cấu trúc, lắp ráp và chức năng

Màng đáy là một cấu trúc ngoại bào bao phủ các mô của hầu hết các sinh vật đa bào. Nó chủ yếu bao gồm các glycoprotein collagenic và không collagen.

Cấu trúc này chịu trách nhiệm tách biểu mô của một mô tế bào này với mô khác. Nó thường được tìm thấy ở vùng cơ bản của mô biểu mô, ở nội mô, ở vùng ngoại vi của sợi trục, trong tế bào mỡ và cả trong tế bào cơ.

Màng tầng hầm bao gồm các phân tử lớn không hòa tan kết hợp với nhau để tạo thành một cơ sở hạ tầng giống như tấm thông qua một quá trình được gọi là "tự lắp ráp". Quá trình này được thúc đẩy bởi sự neo của các thụ thể khác nhau của bề mặt tế bào.

Phần lớn các tế bào của cơ thể có khả năng tạo ra vật liệu cần thiết cho cấu trúc của màng tầng hầm tùy thuộc vào mô mà chúng thuộc về.

Các bệnh như hội chứng Alport và hội chứng Knobloch có liên quan đến đột biến gen mã hóa chuỗi collagen của màng đáy, vì vậy nghiên cứu về cấu trúc và tính chất của nó đã trở nên phổ biến trong những năm qua.

Độ phức tạp của màng tầng hầm không thể được đánh giá cao bằng kính hiển vi điện tử, vì kỹ thuật này không cho phép phân biệt giữa các màng đáy khác nhau. Đối với nghiên cứu của mình, mặt khác, cần có các kỹ thuật mô tả chính xác hơn, chẳng hạn như, ví dụ, kính hiển vi quét.

Các tính năng

Màng tầng hầm là một cấu trúc dày đặc và vô định hình, tương tự như một chiếc lá. Nó dày từ 50 đến 100nm, được xác định bằng kính hiển vi điện tử truyền qua. Nghiên cứu về cấu trúc của nó xác định rằng nó có các đặc điểm tương tự như ma trận tế bào, nhưng khác về mật độ và mối liên hệ của tế bào.

Tùy thuộc vào sự khác biệt của cơ quan và mô được quan sát trong thành phần và cấu trúc của màng tầng hầm, do đó người ta cho rằng có một môi trường vi mô cụ thể được phân định bởi nó trong mỗi mô.

Tính đặc hiệu của mỗi màng tầng hầm có thể là do thành phần phân tử và người ta tin rằng sự biến đổi sinh hóa và phân tử tạo ra một bản sắc duy nhất cho mỗi mô trong câu hỏi.

Các tế bào biểu mô, tế bào nội mô và nhiều tế bào trung mô tạo ra màng đáy. Phần lớn độ dẻo của các tế bào này được cấu trúc bởi cấu trúc này. Ngoài ra, điều này dường như hỗ trợ các tế bào liên quan đến lớp phủ của các cơ quan.

Cấu trúc

Một trong những tính năng thú vị nhất của màng tầng hầm là khả năng tự lắp ráp từ các thành phần tạo nên nó, thiết lập một cấu trúc tương tự như một tấm.

Nhiều loại collagen, protein laminin, proteoglycan, protein liên kết canxi và protein cấu trúc khác là những thành phần phổ biến nhất của màng đáy. Perlecan và nidogen / entactin là các protein cấu thành khác của màng đáy.

Trong số các đặc điểm kiến ​​trúc chính của màng đáy là sự hiện diện của hai mạng độc lập, một được hình thành bởi collagen và mạng kia do một số đồng phân của laminin.

Mạng collagen có liên kết chéo cao và là thành phần duy trì sự ổn định cơ học của màng đáy. Collagen trong các màng này là duy nhất cho những loại này và được gọi là collagen loại IV.

Mạng lưới laminin không liên kết cộng hóa trị và trong một số màng, chúng trở nên năng động hơn mạng collagen IV.

Cả hai mạng được kết nối bởi các protein nidogen / entactin rất linh hoạt và cho phép liên kết, ngoài hai mạng, các thành phần khác như các neo của protein thụ thể trên bề mặt tế bào.

Hội

Tự lắp ráp được kích thích bởi sự kết hợp giữa collagen loại IV và laminin. Những protein này chứa trong chuỗi của chúng thông tin cần thiết cho sự kết hợp chính, cho phép chúng bắt đầu quá trình tự lắp ráp liên phân tử và tạo thành một cấu trúc cơ bản dưới dạng lamina.

Các protein bề mặt tế bào như integrins (đặc biệt là integ1 integrins) và dystroglycans tạo điều kiện thuận lợi cho sự lắng đọng ban đầu của các polyme laminin thông qua các tương tác trang web cụ thể.

Các polyme của collagen loại IV được liên kết với các polyme laminin trên bề mặt tế bào thông qua cầu nidogen / entactin. Giàn giáo này sau đó cung cấp các vị trí tương tác cụ thể để các thành phần khác của màng tầng hầm tương tác và tạo ra một màng đầy đủ chức năng.

Các loại liên kết nidogen / entactin khác nhau đã được xác định trong màng tầng hầm và tất cả đều thúc đẩy sự hình thành các mạng trong cấu trúc.

Các protein nidogen / entactin, cùng với hai mạng collagen IV và laminin, ổn định mạng lưới và tạo độ cứng cho cấu trúc.

Chức năng

Màng tầng hầm luôn tiếp xúc với các tế bào và các chức năng chính của nó phải làm với việc cung cấp hỗ trợ cấu trúc, phân chia các mô thành các ngăn và điều chỉnh hành vi của tế bào.

Các màng đáy liên tục hoạt động như các bộ lọc phân tử chọn lọc giữa các ngăn của các mô, nghĩa là chúng duy trì sự kiểm soát chặt chẽ quá trình vận chuyển và di chuyển của các tế bào và phân tử hoạt tính sinh học theo cả hai hướng.

Mặc dù màng đáy đóng vai trò là cửa chọn lọc để cản trở sự di chuyển tự do của các tế bào, nhưng dường như có các cơ chế cụ thể cho phép các tế bào viêm và tế bào khối u di căn đi qua và làm suy giảm hàng rào mà màng đáy thể hiện.

Trong những năm gần đây, người ta đã nghiên cứu nhiều về chức năng của màng đáy là chất điều hòa trong sự phát triển và biệt hóa của tế bào, vì màng đáy có các thụ thể với khả năng liên kết với các cytokine và các yếu tố tăng trưởng.

Những thụ thể tương tự trong màng tầng hầm có thể đóng vai trò là bể chứa cho sự giải phóng có kiểm soát của chúng trong quá trình tu sửa hoặc sửa chữa sinh lý.

Màng đáy là thành phần cấu trúc và chức năng quan trọng của tất cả các mạch máu và mao mạch, và có vai trò quan trọng trong việc xác định sự tiến triển của ung thư, đặc biệt là liên quan đến di căn hoặc di chuyển tế bào.

Một chức năng khác mà cấu trúc này đáp ứng phải thực hiện với việc truyền tín hiệu.

Ví dụ, cơ xương được bao quanh bởi màng đáy và có các mảng nhỏ đặc trưng tại các vị trí tiếp giáp thần kinh cơ; Những miếng vá này chịu trách nhiệm gửi tín hiệu từ hệ thống thần kinh.