Gap Junction

Sebagai Persimpangan celah adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan akumulasi saluran sel-sel. Ini melintasi membran sel dari dua sel yang bertetangga dan menjalin hubungan antara sitoplasma.

Apa itu gap junction?

Persimpangan celah disebut konekson (kompleks protein) yang menghubungkan membran plasma dua sel. Membrannya diperbaiki, tetapi celah masih bisa dilihat di bawah mikroskop elektron.

Saluran persimpangan celah terdiri dari dua saluran setengah (konekson). Connexon terdiri dari kompleks protein yang berkumpul dalam bentuk segi enam. Pori tetap bebas di tengah. Sebuah saluran terbentuk dari dua kompleks protein tersebut. Dengan bantuan persimpangan celah, pertukaran sinyal antar sel dimungkinkan. Molekul atau ion dapat ditransfer dengan bantuan difusi, yang dapat berupa produk metabolisme, zat pembawa pesan sekunder, atau ion kalsium.

Anatomi & struktur

Istilah Gap Junction diciptakan oleh Morris Karnovsky dan Jean-Paul Revel. Mereka menemukan bahwa di area persimpangan celah, jarak antara dua membran tetangga menyempit.

Persimpangan celah terdiri dari enam koneksin, yang bersama-sama membentuk apa yang disebut konekson. Connexon dapat terdiri dari connexins berbeda atau jenis connexins yang sama. Sebuah connexin terdiri dari rantai polipeptida, yang dibentuk dari dua loop ekstraseluler, empat domain transmembran atau N- dan C-terminus. Berat molekul ditentukan oleh panjang C-terminus. Setidaknya ada 20 gen connexin pada manusia, penunjukan isoform connexin yang berbeda didasarkan pada berat molekulnya. S.

o Connexin 43, misalnya, memiliki bobot 43 kDa. Persimpangan celah sering kali terdiri dari beberapa isoform. Signifikansi fungsional dari keragaman ini belum sepenuhnya diklarifikasi; sebagai akibatnya, patensi saluran mungkin dapat diatur secara berbeda. Setengah saluran kemudian dihubungkan ke saluran setengah dari sel tetangga. Saluran antar sel ini terdiri dari konekson yang berbeda atau dua konekson yang identik. Diameter pori adalah 1,5 sampai 2 nm, sehingga ion atau molekul dapat melewatinya.

Persimpangan celah dapat diatur dalam beberapa detik ketika dua sel bersentuhan. Sambungan diatur dalam pola heksagonal, dengan sekitar 28.000 saluran per mikrometer persegi membentuk apa yang disebut plak.

Fungsi & tugas

Persimpangan celah sangat luas pada tahap embrionik. Pada orang dewasa, mereka dapat ditemukan di retina, di sel glial dan epitel, dan di otot jantung. Persimpangan gap memenuhi tugas-tugas berikut:

• Membangun komunikasi listrik langsung antar sel
• Produksi komunikasi kimiawi langsung melalui apa yang disebut pembawa pesan kedua
• Pertukaran molekuler antar sel
• Mencegah muatan atau molekul hilang selama pertukaran

Persimpangan celah digunakan, misalnya, di tulang atau lensa mata untuk mengangkut nutrisi. Nutrisi diserap oleh sel perbatasan dan kemudian diteruskan ke sel tetangga melalui persimpangan celah. Di pankreas dan hati mereka mendukung sekresi, sementara mereka meneruskan potensi aksi di sistem saraf atau di otot jantung. Persimpangan celah memungkinkan pori-pori ditutup dengan sangat cepat. Ini terjadi, misalnya, saat sel tetangga rusak.

Sel tetangga kemudian dipisahkan sehingga sel yang sehat tetap tidak rusak. Di jantung, di retina atau di neuron, persimpangan gap berfungsi sebagai sinapsis yang dikendalikan tegangan dan bebas pemancar, yang juga disebut "sinapsis listrik". Ini memungkinkan potensi aksi menyebar dengan sangat cepat dan sinkron. Konduktivitas tergantung pada komposisi koneksin.

Anda dapat menemukan obat Anda di sini

Penyakit

Jika terjadi perubahan pada konstruksi gap junction, hal ini dapat menyebabkan berbagai penyakit. Dalam apa yang disebut sindrom Charcot-Marie-Tooth, misalnya, terjadi penyumbatan antara sitoplasma periaxonal dan sel Schwann, yang menyebabkan degenerasi sel Schwann.

Dengan memproduksi onkogen dan promotor tumor, sel tumor kehilangan kemampuannya untuk berkomunikasi. Saluran persimpangan celah menutup dan koneksin yang tidak kompatibel terbentuk, menyebabkan sel tumor tumbuh. Ekspresi connexin yang berubah juga terjadi dalam proses inflamasi. Jika persimpangan celah jantung berubah, ini menyebabkan aritmia jantung yang dapat mengancam jiwa. Gangguan fungsi gap junction di jantung seringkali memiliki penyebab yang sangat berbeda. Dalam apa yang disebut penyakit Chagas, infeksi Trypanosoma cruzii terjadi, akibatnya saluran gap junction hanya kurang dibangun ke dalam membran. Jika terjadi serangan jantung akut, persimpangan gap menutup, mengurangi durasi potensi aksi.

Pada periode pasca infark, gap junction didistribusikan kembali dan perubahan dalam distribusi gap junction juga terjadi pada gagal jantung kronis, dimana permukaan gap junction berkurang secara khusus. Gangguan protein gap junction juga dapat menyebabkan tuli bawaan, infertilitas bawaan, atau penyakit kulit. Saluran gap junction juga memainkan peran penting dalam katarak. Lensa mata tidak dapat mensuplai dirinya sendiri dengan darah karena pembuluh darah membuat tubuh lensa buram. Akibatnya, sel-sel dalam lensa bergantung pada sel-sel tetangga, dengan suplai berlangsung melalui saluran-saluran persimpangan celah. Jika ada gangguan komunikasi, sel-sel mati dan katarak berkembang.