Плотные контакты

Плотные контакты — это особые соединения между соседними клетками эпителия и эндотелия, которые герметизируют межклеточную щель у самой поверхности клеточного слоя. Они определяют, какие вещества и в каком количестве могут пройти между клетками, минуя сами клетки. В гистологии плотный контакт называют также запирающей зоной (по-латыни zonula occludens), в англоязычной литературе — tight junction. Плотные контакты есть во всех эпителиях: в кишечнике, почечных канальцах, коже, дыхательных путях, а также в эндотелии сосудов мозга, где они составляют основу гематоэнцефалического барьера. 🧱 Как устроены плотные контакты Плотный контакт — самая верхняя часть комплекса межклеточных соединений, ближе к просвету органа, чем адгезионные контакты и десмосомы. Под электронным микроскопом он выглядит как сеть тяжей, в которых мембраны двух соседних клеток почти сливаются и межклеточная щель исчезает. Основу тяжей составляют мембранные белки, которые «сцепляются» с такими же белками соседней клетки. Изнутри клетки к ним прикрепляются белки-посредники, связывающие контакт с актиновым цитоскелетом. Сокращение этого цитоскелета может слегка «приоткрыть» контакт, поэтому его плотность регулируется, а не задана раз и навсегда. Основные белки плотных контактов БелокГде находитсяРольКлаудиныМембранаБольшое семейство; одни уплотняют барьер, другие образуют поры для ионов и водыОкклюдинМембранаУчаствует в регуляции прохода более крупных молекулМолекулы адгезии соединений (JAM)МембранаСкрепляют клетки, участвуют в сборке контактаБелки ZO-1, ZO-2, ZO-3ЦитоплазмаСвязывают мембранные белки с цитоскелетом и сигнальными путями ⚙️ Функции Барьерная функция: ограничивают межклеточный (парацеллюлярный) путь, по которому вещества проходят между клетками. Избирательность: пропускают воду и мелкие ионы, причём определённого заряда, но задерживают бактерии, их токсины и крупные молекулы. Функция «забора»: не дают белкам и липидам верхней (апикальной) мембраны смешиваться с белками нижней (базолатеральной), сохраняя полярность клетки. Участие во всасывании: вода и часть солей возвращаются в кровь именно через межклеточные поры. Принято выделять два парацеллюлярных пути. Путь пор — множество мелких каналов, образованных клаудинами, через которые проходят ионы и вода. Путь утечки — более редкие и широкие разрывы, через которые медленно проходят молекулы крупнее. Именно путь утечки расширяется при воспалении. 🦠 Плотные контакты в кишечнике В кишечнике плотные контакты — ключевая часть кишечного барьера вместе со слизью, иммунными клетками и печенью. Эпителий тонкого кишечника относительно «негерметичный»: через его контакты активно проходят вода и натрий вслед за всасываемыми питательными веществами. Эпителий толстого кишечника, особенно его конечных отделов, гораздо плотнее, что позволяет удерживать градиенты солей и обезвоживать стул. Состояние контактов меняется под действием многих факторов. Воспалительные цитокины, например фактор некроза опухоли альфа, усиливают сокращение цитоскелета и выработку порообразующих клаудинов. Сходно действуют избыток алкоголя и нестероидные противовоспалительные препараты. Белок зонулин временно ослабляет контакты в ответ на бактерии и фрагменты глютена. Напротив, бутират, образуемый бактериями из клетчатки, поддерживает их целостность. 🩺 Значение при болезнях Нарушение плотных контактов — один из механизмов повышенной проницаемости кишечника. Оно хорошо описано при целиакии, болезни Крона и язвенном колите, при кишечных инфекциях, тяжёлых ожогах и сепсисе. В этих случаях расширение межклеточного пути не самостоятельная болезнь, а звено патогенеза основного заболевания. Некоторые микробы используют белки контактов: энтеротоксин клостридий связывается с клаудинами и разрушает барьер, а холерный вибрион выделяет токсин, ослабляющий запирающую зону. Наследственные дефекты отдельных клаудинов вызывают редкие болезни почек с потерей магния и кальция с мочой и некоторые формы наследственной тугоухости. Нарушение контактов в сосудах мозга ослабляет гематоэнцефалический барьер при инсульте, инфекциях и опухолях. 🔬 Как оценивают состояние контактов В лабораторных моделях плотность контактов измеряют по электрическому сопротивлению клеточного слоя: чем плотнее контакты, тем выше сопротивление. У человека применяют тесты с сахарами разного размера, которые выпивают и затем определяют в моче, а также изучают белки контактов в образцах ткани, полученных при биопсии. Все эти методы пока остаются исследовательскими. Специальных лекарств, «закрывающих» плотные контакты, в клинической практике нет. Барьер восстанавливается при успешном лечении основной болезни: соблюдении безглютеновой диеты при целиакии, подавлении воспаления при воспалительных заболеваниях кишечника, отказе от алкоголя.