Tihedad ristmikud on valguvõrgud. Nad ümbritsevad soolestiku endoteeli kudesid, põisja aju ja lisaks stabiliseerimisfunktsioonidele täidavad tõkkefunktsioone. Nende tõkkefunktsioonide häirimisel on negatiivne mõju keha erinevale miljööle.
Mis on tihe ristmik?
Tk rakumembraan sisaldab erinevaid valgud. Individuaalne membraan valgud moodustavad enam-vähem tiheda võrgu. Selles kontekstis on “tihe ristmik”, ladina keeles “zonula occludens” ja inglise keeles “tihe ristmik”, omamoodi valku sisaldav klemmliist, mis näiteks ümbritseb selgroogsete epiteelirakke ja on tihe kontakt naaberrakkudega. Tihedad ristmikud tihendavad rakkudevahelisi ruume. Need vastavad difusioonibarjäärile. Difusioon on a mass transpordirada elusorganismide kehas, mis võtab ühe molekulid rakkudesse. Difusioonibarjääri kujul kontrollivad tihedad ristmikud voolu molekulid sisse epiteel. Samuti takistavad need membraanikomponentide difusiooni apikaalsest külgmisse piirkonda ja vastupidi. Viimase funktsiooni kaudu säilitavad nad epiteelirakkude polaarsuse. Tihedad ristmikud ümbritsevad neeru-, kuseteede põisja soolestik epiteel. Lisaks on nad funktsionaalne komponent nn veri-aju barjääri ja tagada, et verest pärinevad ained ei saaks aju kudedesse levida. Membraani terminaalsed servad valgud võib sisaldada erinevaid valke. Tõenäoliselt pole nad kõik veel teada.
Anatoomia ja struktuur
Peamised membraanivalgud kitsastes ristmikutes on klaudiinid ja okludiinid. On dokumenteeritud, et selgroogsetel on Claudins rohkem kui 20 erinevat. Kõigil integreeritud membraanvalkudel on retikulaarsed paigutused ja need ühendavad mitme raku membraane, teavitades a juhataja-kontakt peaga. Veepoorid moodustavad anatoomia. Integraalsete membraanvalkude koostis erineb epiteel epiteelini ja sõltub tihedate ristmike funktsionaalsetest vajadustest. Näiteks neeruepiteelis olev klaudiin 16 on seotud neeru Mg2 + ioonide omastamisega veri. Tihedad ristmikud moodustavad sõltuvalt ülesandest ja epiteelist erinevad tihedad võrgud. Soolestikus istuvad membraanivalgud lõdvalt. Need veri-aju moodustavad suhteliselt tiheda tõkke. Võrgu tihedus korreleerub läbilaskvusega. Valgu võrk koosneb kumbagi kitsastest ahelatest. Peamiselt ühenduvad iga valgu rakuvälised domeenid, moodustades rakkude ristmiku. Rakusisesed domeenid kinnituvad rakkude tsütoskeleti külge. Vöötaolisel viisil ümbritsevad tihedad ristmikud epiteeli raku ümbermõõtu ja pesitsevad seega epiteelirakkude assotsiatsiooni vastu.
Funktsioon ja ülesanded
Tihedad ristmikud on valdavalt difusioonibarjäär. See funktsioon võib säilida molekulid täielikult rakusisest ruumist või olla seotud selektiivse läbilaskvusega (poolläbilaskvus) teatud suurusega molekulidele. Tihedate ristmike võrk moodustab oma funktsiooni difusioonibarjäärina transtsütoosi eelduse. Tihedad ristmikud takistavad molekulide või ioonide paratsellulaarset difusiooni läbi epiteeliruumi. Samal ajal jäävad tihedad ristmikud alles kehavedelikud põgenemisest. Tihedate ristmike membraanivalgud kaitsevad organismi ka sissetungivate mikroorganismide eest, moodustades seeläbi barjääri ka elusate sissetungijate jaoks. Lisaks tõkkefunktsioonile on tihedatel ristmikel nn aiafunktsioon. Valguvõrk takistab üksikute membraanikomponentide liikumist ja hoiab seega epiteeli rakupolaarsust. Epiteel jaguneb võrkude abil apikaalseteks ja basaalseteks piirkondadeks. Apikaalne rakumembraan epiteeli biokeemia on teistsugune kui raku basolateraalsel membraanil. Tihedad ristmikud aitavad säilitada neid biokeemilisi miljööerinevusi ja võimaldavad juba selle faktiga ainete suundtransportimist. Lisaks neile funktsioonidele on ka mehaanilised funktsioonid. Näiteks tihedad ristmikud aitavad stabiliseerida ka epiteelirakkude koosseise. Nad ühendavad tsütoskeleti rakke üksteisega ja tagavad epiteeli koe struktuuri. Epiteelirakkude läbilaskvus sõltub mööduvatest muutustest. Seega suudab epiteel reageerida paratsellulaarsele suurenenud transpordinõudlusele. Sel eesmärgil seonduvad “tihedate ühendite” klaudiinid ja okliidiinid rakusisese membraani valkudega, mis loovad ühenduse aktiini tsütoskeletiga.
Haigused
Tihedad ristmikud võivad mutatsioonide tõttu muutuda monteerimisel ja kaotada seeläbi oma funktsioonid. Seega puudub neeruepiteeli valguvõrkude klaudiin 16 vajalikul kujul pärast valku kodeerivate mutatsioonide olemasolu geen. Sellised mutatsioonid võivad põhjustada Mg2 + kadu. Barjäärfunktsiooni kadumise tõttu imendub neerudest verre liiga vähe Mg2 + ioone ja liiga palju eritub uriiniga. Haigused võivad mõjutada ka “zonula occludens”. See kehtib eriti aju kohta. The vere-aju barjäär on looduslik difusioonibarjäär vere ja aju vahel, mis hoiab aju miljööd. Häired vere-aju barjäär esineda näiteks kontekstis hulgiskleroos. Kuid sellised haigused nagu diabeet mellitus võib häirida ka vere-aju barjäär. Barjääri kaitsev toime on kadunud ka erinevate ajukahjustuste ja degeneratiivsete haiguste korral. Sisse hulgiskleroos, see on korduv aju põletik millel on kitsastele ristmikele kahjustav mõju. Keha immuunkaitsesüsteemi rakud ületavad autoimmuunhaiguse osana vere-aju barjääri. Isheemilises insult, vere-aju barjääri tihedate ühenduskohtade komponendid on tegelikult lagunenud. See vorm insult on seotud vere tühimikuga ajus, mis hiljem verega uuesti täidetakse. Vere-aju barjääri endoteelia muutub kahes faasis. Oksüdeerijatena proteolüütiline ensüümide ja tsütokiinid vabanevad patoloogilise protsessi käigus, muutub vere-aju barjääri läbilaskvus. Turse areneb ajus. Vastuseks aktiveeritud leukotsüüdid vabastavad nn maatriksmetalloproteesid, mis viima tiheda ristmiku basaalkihi ja valgukomplekside lagunemiseni.
