Hücre-Hücre Hücre-Matriks İlişkileri

Hücre-Hücre
Hücre-Matriks
İlişkileri
Prof.Dr. Alp Can
(A.Ü. Tıp Fakültesi Histoloji-Embriyoloji ABD)
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
•  Hücreler arasındaki bağlantı ve yapışma
birimlerinin yapı ve işlevleri
•  Hücrenin çevresindeki matriks ile ilişkisinde rol
oynayan yapılar
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Epitel Dokusu
Bağ Dokusu
Hücrelerarası Matriks
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Yapışmalar
Bağlantılar-Tutunmalar
İletişim birimleri
Yapışmalar
•  Hücreleri bir arada tutan faktör(ler) nedir?
•  Aynı tür hücreler nasıl olup birbirini tanıyor
ve birarada yerleşme kararı alıyorlar?
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Hücre-Hücre / Hücre-Matriks İlişkileri
Bağlantı Birimleri
Hücre-Hücre
Bağlantı Birimleri
mikrofilamanlar
Yapışma Molekülleri
Hücre-Hücre
Yapışma Molekülleri
ara filamanlar
Hücre-Matriks
Bağlantı Birimleri
Hemidesmozom Fokal adezyon
(integrinler)
(integrin)
Hücre-Matriks
Yapışma Molekülleri
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Hücreler Arası Bağlantı Birimleri
Tıkayıcı Birimler
Tıkayıcı Bağlantı Birimleri küçük moleküllerin ve
hatta suyun bile geçişine izin vermez
•  Sıkı Bağlantı (zonula occludens)
Tutundurucu Birimler
Hücrelerin birbirine ve matrikse sıkıca tutunmasını
sağlar
•  Ara bağlantı (zonula adherens)
•  Desmozom (makula adherens)
•  Hemidesmozom
İletişim Birimleri
Hücrenin etrafındaki hücrelerle alış-veriş
yapmasını sağlar
•  Oluklu bağlantı (nekzus=gap junction)
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Tıkayıcı Bağlantı Birimleri
•  Sıkı Bağlantı (Zonula Occludens)
Sıkı bağlantı
•  Epitel hücreleri arasında
bulunur
•  Seçici geçirgen engeller
yaratır, böylece iki
kompartman arasında
kimyasal gradient oluşur
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
• Sıkı bağlantılar taşıyıcı proteinlerin birbirine karışmasını engeller.
Hücre Boyunca Taşınım
(Transselüler taşınım)
sitoplazma
üzerinden
taşınma
bazolateral
yolla
taşınım
Hücreler Arasından Taşınım
(Paraselüler taşınım)
Sıkı bağlantılar bazen küçük moleküllere
geçirgen olabilir.
Örn; zengin bir yemekten sonra bağırsaktaki
amino asitler ve şekerler sıkı bağlantılar
üzerinden kana geçerler.
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Tutundurucu Bağlantı Birimleri
•  Bir hücrenin iskeletini
komşu hücrenin
iskeletine zar
üzerinden bağlayarak
hücrenin yerini
sağlamlaştırırlar.
•  Hücrelerin birbirine
tutunmasının çok
önemli olduğu
dokularda (kalp, kas,
epitel) çok belirgindir.
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Tutundurucu Bağlantı Birimleri
Ara bağlantı (zonula adherens)
Desmozom (macula adherens)
Tutundurucu Birimlerin Yapısı
Hemidesmozom
Hücre içindeki
tutunma proteinleri
Zar boyunca yer alan
yapışma proteinleri
(aktin, catenin, vinculin, α-actinin)
(cadherin’ler)
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Ara Bağlantı
(zonula adherens)
•  Kuşak biçiminde tutunma yüzeyleri
•  Mikrofilamanlarla (F-aktin) hücre içinden destek
•  Hücrelerarası aralıkta cadherin ailesinin üyeleri olan
desmocollin ve desmoglein proteinleri bulunur.
•  Ca2+ bağımlıdırlar.
•  Zar üzerinde desmoplakin ve plakoglobin proteinlerinin
olduğu plaklar bulunur.
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Desmozom
(macula adherens)
•  Hücreleri birbirine tutunduran düğme şeklindeki bağlantı
birimleri
•  Hücre içinde ara filamanlara (tonofilamanlar) tutunurlar
•  Hücrelerarası aralıkta cadherin ailesinin üyeleri olan
desmocollin ve desmoglein proteinleri bulunur.
•  Ca2+ bağımlıdırlar.
•  Hücrelerarası mesafedeki yapışma proteinleri
(plakoglobin, desmoplakin)
Pemphigus:
Desmozomlardaki cadherin
ailesi proteinlerine karşı
antikor oluşumuna bağlı
ölümcül deri hastalığı
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Hemidesmozom
•  Epitel hücrelerini altındaki bazal laminaya
tutundurur.
•  Bileşenleri;
–  Ara filamanlarla bağlı olan sitoplazmik plaka
–  Zarı bazal laminaya bağlayan laminin 5 yapısındaki
plaka
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
İletişim Birimleri
(Oluklu bağlantı= Nekzus= Gap junction)
• 
• 
• 
• 
Bir hücrenin diğeriyle madde alış-verişini sağlarlar
2-4 nm’lik pasajlardır.
1000 dalton ≤ moleküllerin geçişi için kullanılır.
İnorganik iyonlar (Ca, Na), şekerler, aa, nükleotidler,
vitaminler, hücre içi düzenleyiciler (cAMP) geçiş yapar.
•  Geçirimleri dinamiktir. Hücrelerden birisi zarar görürse
oluklu bağlantılarını kapatarak diğer hücrenin zarar
görmesini engeller.
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Oluklu Bağlantı=Nekzus
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
isim
işlev
Sıkı bağlantı
Epitel hücrelerini birbirine yapıştırarak
aradan sızmayı önler
Ara bağlantı
Bir hücrenin aktin filamanlarını diğer
hücreninkilere bağlar
Desmozom
Bir hücrenin ara filamanlarını diğer
hücreninkilere bağlar
Oluklu bağlantı
Küçük moleküllerin bir hücreden
diğerine geçişini sağlar
Hemidesmozom
Hücredeki ara filamanları hücrenin
altında yer alan bazal laminaya bağlar
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Yapışma’nın Önemi
•  Embriyolojik Göç
•  Farklılaşma
•  Birlikte davranma ve hareket etme
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Hücrelerin birbirine ve matrikse yapışmasını
sağlayan moleküller
(hücre yapışma (adezyon) molekülleri)
•  Ca2+ bağımlı olanlar
Ø 
Ø 
Cadherin (diğer hücre ile bağlantı)
Selektin
•  Ca2+ bağımlı olmayanlar
Ø 
Ø 
Ø 
Ø 
İntegrin (ekstraselüler ortamla bağlantı)
N-CAM (nöral-cell adhesion molecule)
I-CAM-1 ve I-CAM-2 (intercellular CAM) Ig süper ailesi
V-CAM
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Cadherin Süper Ailesi
(Ca2+ bağımlı)
(yaklaşık 40 tip)
• 
• 
• 
• 
E-cadherin (epitel)
N-cadherin (MSS, lens, iskelet ve kalp kası)
P-cadherin (trofoblastlar)
Cadherinlerin ve/veya
Cateninlerin ortadan
kalkması metastaza
neden olur.
Örn: β-catenin-kolorektal
karsinogenez
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Selektin Ailesi
(Ca2+ bağımlı)
•  Kan hücreleriyle endotel hücreleri
arasındaki yapışmaları sağlayan KH
bağlayan proteinlerdir.
•  İntegrinlerle ve ICAM ile birlikte özellikle
lenfositlerin endotel hücreleri üzerinden
kandan dokulara geçişinde (ekstravazasyon)
rol oynarlar (inflamasyon)
Ø 
Ø 
Ø 
L- selektin (lökositlerde)
P-selektin (kan plaketlerinde ve endotel hc)
E-selektin (endotel hücrelerinde)
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Selektin
Üç Ekstraselüler Bölge
1.  KH tanıyıcı
2.  EGF-benzeri
3.  Kısa tekrarlar
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
İntegrin’ler
•  Transmembran matriks
reseptörleridir.
•  Ca2+ bağımlı olmayan
yapışma molekülleridir.
•  İki alt üniteden (heterodimer)
oluşurlar
•  Hücre içindeki aktin iskeletini
hücrelerarası matrikse bağlarlar.
•  Hücre dışındaki ligandları
fibronektin ve laminin’dir.
•  Embriyogenez’de hücrelerin
hedeflerine ulaşmasında önemli
•  α ve β alt ünitelerinin farkı (8 çeşit
β, 17 çeşit α) sonucunda
memelilerde 22 çeşit integrin
molekülü saptanmıştır.
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
İntegrin tipi Ligand
Dağılım
α5β 1
fibronektin
her hücrede
α6β 1
laminin
her hücrede
α7β 1
laminin
kas hücreleri
αLβ 1
Ig süperailesi lökositler
α2β 3
fibrinojen
kan plaketleri
α6β 4
laminin
hemidesmozomlar
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Fare fibroblastlarında matrikse tutunan
integrin molekülleri
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Disintegrin’ler
•  İntegrin’ler üzerinden (β1 ve β3) olan ECM
bağlantısını bozan küçük proteinler
•  Yılan zehirinde bulunur
•  MMP (matriks metalloproteaz) bölgeleri var
• 
Albolabrin, Applagin, Barbourin, Batroxostatin,Bitistatin, Echistatin,
Elegantin, Eristicophin, Flavoridin, Halysin, Kistrin, Tergeminin, Triflavin.
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Ig süper ailesi üyeleri
(Ca2+ bağımlı olmayan yapışma molekülleri)
•  NCAM
(nöral hücre adezyon molekülü)
•  ICAM-1, ICAM-2
(interselüler hücre adezyon
molekülü)
Lökositlerin yerleşiminde (homing) ve
inflamasyonda
•  VCAM-1
(vasküler hücre adezyon molekülü)
Lökositlerin yerleşiminde (homing) ve
inflamasyonunda
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Aile
Ligandları
Kalıcı hücre
bağlatısı
Cadherinler
Homofilik bağlantılar
Bağlantı birimleri ve
desmozomlar
Selektinler
Karbonhidratlar
Yok
İntegrinler
ECM
Fokal yapışma ve
hemidesmozom
Ig süperailesi üyeleri
Yok
İntegrinler
Yok
Homofilik bağlantılar
Yok
Ig süperailesi
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz
Her hakkı saklıdır, izinsiz çoğaltılamaz ve kullanılamaz