Адгезия клеток. Молекулы клеточной адгезии в иммунитете животных

План I. Определение адгезии и её значение II. Адгезивные белки III. Межклеточные контакты 1. Контакты клетка-клетка 2. Контакты клетка-матрикс 3. Белки межклеточного матрикса

Определение адгезии Клеточная адгезия – это соединение клеток, приводящее к формированию определённых правильных типов гистологических структур, специфичных для данных типов клеток. Механизмы адгезии определяют архитектуру тела – его форму, механические свойства и распределение клеток различных типов.

Значение межклеточной адгезии Соединения клеток образуют пути сообщения, позволяя клеткам обмениваться сигналами, координирующими их поведение и регулирующими экспрессию генов. Прикрепления к соседним клеткам и внеклеточному матриксу влияет на ориентацию внутренних структур клетки. Установление и разрыв контактов, модификация матрикса участвуют в миграции клеток внутри развивающегося организма и направляют их движение при репарационных процессах.

Адгезивные белки Специфичность клеточной адгезии определяется наличием на поверхности клеток белков клеточной адгезии Белки адгезии Интегрины Ig-подобные белки Селектины Кадгерины

Кадгерины проявляют свою адгезионную способность только в присутствии ионов Ca 2+. По структуре классический кадгерин представляет собой трансмембранный протеин, существующий в форме параллельного димера. Кадгерины находятся в комплексе с катенинами. Участвуют в межклеточной адгезии.

Интегрины – это интегральные белки гетеродимерной структуры αβ. Участвуют в образовании контактов клетки с матриксом. Узнаваемым локусом в этих лигандах является трипептидная последовательность –Арг-Гли-Асп (RGD).

Селектины представляют собой мономерные белки. Их N-концевой домен обладает свойствами лектинов, т. е. имеет специфическое сродство к тому или иному концевому моносахараду олигосахаридных цепей. Т. о. , селектины могут узнавать определенные углеводные компоненты на поверхности клеток. За лектиновым доменом следует серия из трех-десяти других доменов. Из них одни, влияют на конформацию первого домена, а другие принимают участие в связывании углеводов. Селектины играют важную роль в процессе трансмиграции лейкоцитов в участок повреждения L-селектин (лейкоциты) при воспалительной реакции. E-селектин (эндотелиальные клетки) P-селектин (тромбоциты)

Ig-подобные белки (ICAMs) Адгезивные Ig и Ig-подобные белки находятся на поверхности лимфоидных и ряда других клеток (например, эндотелиоцитов), выступая в качестве рецепторов.

B-клеточный рецептор имеет структуру близкую к структуре классических иммуноглобулинов. Он состоит из двух одинаковых тяжелых цепей и двух одинаковых легких цепей, соединенных между собой несколькими бисульфидными мостиками. B-клетки одного клона имеют на поверхности Ig лишь одной иммуноспецифичности. Поэтому B-лимфоциты наиболее специфично реагируют с антигенами.

T-клеточный рецептор Т-клеточный рецептор состоит из одной α и одной β цепей, соединенных бисульфидным мостиком. В альфа и бетах цепях можно выделить вариабельные и константные домены.

Типы соединения молекул Адгезия может осуществляться на основе двух механизмов: а) гомофильного – молекулы адгезии одной клетки связываются с молекулами того же типа соседней клетки; б) гетерофильного, когда две клетки имеют на своей поверхности разные типы молекул адгезии, которые связываются между собой.

Клеточные контакты Клетка – клетка 1) Контакты простого типа: а) адгезионные б) интердигитация (пальцевые соединения) 2) контакты сцепляющего типа – десмосомы и адгезивные пояски; 3) контакты запирающего вида – плотное соединение 4) Коммуникационные контакты а) нексусы б) синапсы Клетка – матрикс 1)Полудесмосомы; 2)Фокальные контакты

Архитектурные типы тканей Эпителиальные Много клеток – мало межклеточного вещества Межклеточные контакты Соединительные Много межклеточного вещества – мало клеток Контакты клеток с матриксом

Общая схема строения клеточных контактов Межклеточные контакты, а также контакты клетки с межклеточных контактов образуются по следующей схеме: Элемент цитоскелета (актиновые- или промежуточные филаменты) Цитоплазма Плазмалемма Межклеточное пространство Ряд специальных белков Трансмембранный белок адгезии (интегрин или кадгерин) Лиганд трансмембранного белка Такой же белой на мембране другой клетки, либо белок внеклеточного матрикса

Контакты простого типа Адгезионные соединения Это простое сближение плазмолемм соседних клеток на расстояние 15 -20 нм без образования специальных структур. При этом плазмолеммы взаимодействуют друг с другом с помощью специфических адгезивных гликопротеидов – кадгеринов, интегринов и др. Адгезионные контакты представляют собой точки прикрепления актиновых филаментов.

Контакты простого типа Интердигитация (пальцевидное соединение) (№ 2 на рисунке) представляет собой контакт, при котором плазмолемма двух клеток, сопровождая друга, инвагинирует в цитоплазму сначала одной, а затем – соседней клетки. За счет интердигитаций увеличивается прочность соединения клеток и площадь их контакта.

Контакты простого типа Встречаются в эпителиальных тканях, здесь они образуют вокруг каждой клетки поясок (зона прилипания); В нервной и соединительной тканях присутствуют в форме точечных сообщений клеток; В сердечной мышце обеспечивают косвенное сообщение сократительного аппарата кардиомиоцитов; Вместе с десмосомами адгезивные контакты образуют вставные диски между клетками миокарда.

Контакты сцепляющего типа Десмосома представляет собой небольшое округлое образование, содержащее специфические внутри- и межклеточные элементы.

Десмосома В области десмосомы плазмолеммы обеих клеток с внутренней стороны утолщены – за счёт белков десмоплакинов, образующих дополнительный слой. От этого слоя в цитоплазму клетки отходит пучок промежуточных филаментов. В области десмосомы пространство между плазмолеммами контактирующих клеток несколько расширено и заполнено утолщенным гликокаликсом, который пронизан кадгеринами– десмоглеином и десмоколлином.

Полудесмосома обеспечивает контакт клеток с базальной мембраной. По структуре гемидесмосомы напоминают десмосомы и тоже содержат промежуточные филаменты, однако образованы другими белками. Основные трансмембранные белки– интегрины и коллаген XVII. С промежуточными филаментами они соединяются при участии дистонина и плектина. Основной белок межклеточного матрикса, к которому клетки присоединяются с помощью гемидесмосом – ламинин.

Поясок сцепления Адгезивный поясок, (поясок сцепления, поясная десмосома) (zonula adherens), – парное образование в виде лент, каждая из которых опоясывает апикальные части соседних клеток и обеспечивает в этой области их прилипание друг к другу.

Белки поясков сцепления 1. Утолщение плазмолеммы со стороны цитоплазмы образовано винкулином; 2. Нити, отходящие в цитоплазму образованы актином; 3. Сцепляющим белком выступает E-кадгерин.

Сравнительная таблица контактов сцепляющего типа Тип контакта Десмосома Соединение Утолщения со стороны цитоплазмы Сцепляющий белок, тип сцепления Нити, отходящие в цитоплазму Клетка- клетка Десмоплакин Кадгерин, гомофильные Промежуточные филаменты Полудесмосома Клетка- межклеточный матрикс Пояски сцепления Клетка-клетка Дистонин и плектин Винкулин Интегрин, Промежуточные гетерофильное филаменты с ламинином Кадгерин, гомофильное Актин

Контакты сцепляющего типа 1. Десмосомы образуются между клетками тканей, подвергающихся механическим воздействиям (эпителиальные клетки, клетки сердечной мышцы); 2. Полудесмосомы связывают эпителиальные клетки с базальной мембраной; 3. Адгезивные пояски встречается в апикальной зоне однослойного эпителия, часто примыкая к плотному контакту.

Контакт запирающего типа Плотный контакт Плазмолеммы клеток прилегают друг к другу вплотную, сцепляясь с помощью специальных белков. Тем самым обеспечивается надёжное отграничение двух сред, находящихся по разные стороны от пласта клеток. Распространены в эпителиальных тканях, где составляют наиболее апикальную часть клеток (лат. zonula occludens).

Белки плотного контакта Основными белками плотных контактов являются клаудины и окклюдины. Через ряд специальных белков к ним крепится актин.

Контакты коммуникационного типа Щелевидные соединения (нексусы, электрические синапсы, эфапсы) Нексус имеет форму круга диаметром 0, 5 -0, 3 мкм. Плазмолеммы контактирующих клеток сближены и пронизаны многочисленными каналами, которые связывают цитоплазмы клеток. Каждый канал состоит из двух половин – коннексонов. Коннексон пронизывает мембрану лишь одной клетки и выступает в межклеточную щель, где стыкуется со вторым коннексоном.

Транспорт веществ через нексусы Между контактирующими клетками существует электрическая и метаболическая связи. Через каналы коннексонов могут диффундировать неорганические ионы и низкомолекулярные органические соединения – сахара, аминокислоты, промежуточные продукты метаболизма. Ионы Ca 2+ меняют конфигурацию коннексонов – так, что просвет каналов закрывается.

Контакты коммуникационного типа Синапсы служат для передачи сигнала от одних возбудимых клеток к другим. В синапсе различают: 1) пресинаптическую мембрану (Пре. М), принадлежащую одной клетке; 2) синаптическую щель; 3) постсинаптическую мембрану (По. М) – часть плазмолеммы другой клетки. Обычно сигнал передается химическим веществом – медиатором: последний диффундирует от Пре. М и воздействует на специфические рецепторы в По. М.

Коммуникационные соединения Тип Синапти ческая щель Проведен ие сигнала Синаптическа я задержка Скорость импульса Точность передачи сигнала Возбуждение /торможение Способность к морфофизиол огическим изменениям Хим. Широкая (20 -50 нм) Строго от Пре. М к По. М + Ниже Выше +/+ + Эфапс Узкая (5 нм) В любом направлен ии - Выше Ниже +/- -

Плазмодесмы Представляют собой цитоплазматические мостики, соединяющие соседние клетки растений. Плазмодесмы проходят через канальцы поровых полей первичной клеточной стенки, полость канальцев выстлана плазмалеммой. В отличие от десмосом животных, плазмодесмы растений образуют прямые цитоплазматические межклеточные контакты, обеспечивающие межклеточный транспорт ионов и метаболитов. Совокупность клеток, объединённых плазмодесмами, образуют симпласт.

Фокальные контакты клеток Фокальные контакты представляют собой контакты между клетками и внеклеточным матриксом. Трансмембранными белками адгезии фокальных контактов являются различные интегрины. С внутренней стороны плазмалеммы к интегрину прикреплены актиновые филаменты с помощью промежуточных белков. Внеклеточным лигандом выступают белки внеклеточного матрикса. Встречаются в соединительной ткани

Белки межклеточного матрикса Адгезивные 1. Фибронектин 2. Витронектин 3. Ламинин 4. Нидоген (энтактин) 5. Фибриллярные коллагены 6. Коллаген IV типа Антиадгезивные 1. Остеонектин 2. тенасцин 3. тромбоспондин

Адгезионные белки на примере фибронектина Фибронектин – гликопротеин, построенный из двух идентичных полипептидных цепей, соединённых дисульфидными мостиками у своих С-концов. Полипептидная цепь фибронектина содержит 7 -8 доменов, на каждом из которых расположены специфические центры для связывания разных веществ. Благодаря своей структуре фибронектин может выполнять интегрирующую роль в организации межклеточного вещества, а также способствовать адгезии клеток.

Фибронектин имеет центр связывания трансглутаминазы – фермента, катализирующего реакцию соединения остатков глутамина одной полипептидной цепи с остатками лизина другой белковой молекулы. Это позволяет сшивать поперечными ковалентными связями молекулы фибронектина друг с другом, коллагеном и другими белками. Таким способом структуры, возникающие путем самосборки, фиксируются прочными ковалентными связями.

Виды фибронектина В геноме человека один ген пептидной цепи фибронектина, но в результате альтернативного сплайсинга и посттрансляционной модификации образуется несколько форм белка. 2 основные формы фибронектина, : 1. Тканевый (нерастворимый) фибронектин синтезируется фибробластами или эндотелиоцитами, глиоцитами и эпителиальными клетками; 2. Плазменный (растворимый) фибронектин синтезируется гепатоцитами и клетками ретикулоэндотелиальной системы.

Функции фибронектина Фибронектин вовлечен в разнообразные процессы: 1. Адгезия и распространение эпителиальных и мезенхимальных клеток; 2. Стимуляция пролиферации и миграции эмбриональных и опухолевых клеток; 3. Контроль дифференцировки и поддержание цитоскелета клеток; 4. Участие в воспалительных и репаративных процессах.

Заключение Таким образом, система клеточных контактов, механизмов клеточной адгезии и внеклеточного матрикса играет принципиальную роль во всех проявлениях организации, функционирования и динамики многоклеточных организмов.

Важнейшими рецепторами поверхности клеток животных, ответственными за узнавание клетками друг друга и их связывание, являются рецепторы адгезии. Они необходимы для регуляции морфогенетических процессов в ходе эмбрионального развития и поддержания стабильности тканей у взрослого организма.

Способность к специфическому взаимному узнаванию позволяет клеткам разных типов ассоциироваться в определенные пространственные структуры, свойственные различным этапам онтогенеза животных. При этом клетки зародыша одного типа взаимодействуют между собой и отделяются от других, отличающихся от них клеток. По мере развития зародыша изменяется характер адгезионных свойств клеток, что лежит в основе таких процессов, как гаструляция, нейруляция и формирование сомитов. У ранних эмбрионов животных, например у амфибий, адгезионные свойства поверхности клеток выражены настолько сильно, что способны восстанавливать исходное пространственное расположение клеток разных типов (эпидермиса, нервной пластинки и мезодеры) даже после их дезагрегации и перемешивания (рис. 12).

Рис.12. Восстановление структур эмбриона после дезагрегации

В настоящее время идентифицировано несколько семейств рецепторов, участвующих в клеточной адгезии. Многие из них принадлежат к семейству иммуноглобулинов, обеспечивающих Са ++ -независимое межклеточное взаимодействие. Рецепторы, входящие в это семейство, характеризуются наличием общей структурной основы – одного или нескольких доменов из аминокислотных остатков, гомологичных иммуноглобулинам. Пептидная цепь каждого из таких доменов содержит около 100 аминокислот и свернута в структуру из двух антипараллельных β-слоев, стабилизированных дисульфидной связью. На рис.13 изображена структура некоторых рецепторов семейства иммуноглобулинов.

Гликопротеин Гликопротеин Т-клеточный Иммуноглобулин

МНС класса I МНС класса II рецептор

Рис.13. Схематическое изображение структуры некоторых рецепторов семейства иммуноглобулинов

К рецепторам этого семейства относятся, в первую очередь, рецепторы, опосредующие иммунный ответ. Так, происходящее в ходе иммунной реакции взаимодействие трех типов клеток – В-лимфоцитов, Т-хелперов и макрофагов обусловлено связыванием рецепторов клеточной поверхности этих клеток: Т-клеточного рецептора и гликопротеинов МНС класса II (главного комплекса гистосовместимости).

Структурно сходными и филогенетически родственными иммуноглобулинам являются рецепторы, участвующие в узнавании и связывании нейронов, так называемые молекулы адгезии нервных клеток (cell adhesion molecules, N-САМ). Они представляют собой интегральные монотопные гликопротеиды, одни из которых ответственны за связывание нервных клеток, другие – за взаимодействие нервных клеток и клеток глии. У большинства молекул N-САМ внеклеточная часть полипептидной цепи одинакова и организована в виде пяти доменов, гомологичных доменам иммуноглобулинов. Различия между молекулами адгезии нервных клеток касаются главным образом структуры трансмембранных участков и цитоплазматических доменов. Существует, по меньшей мере, три формы N-САМ, каждая из которых кодируется отдельной мРНК. Одна из этих форм не пронизывает липидный бислой, поскольку не содержит гидрофобного домена, а соединяется с плазматической мембраной только благодаря ковалентной связи с фосфатидилинозитолом; другая форма N-САМ секретируется клетками и встраивается во внеклеточный матрикс (рис.14).

Фосфатидилинозитол

Рис.14. Схематическое изображение трех форм N-САМ

Процесс взаимодействия между нейронами заключается в связывании рецепторных молекул одной клетки с идентичными молекулами другого нейрона (гомофильное взаимодействие), причем антитела к белкам этих рецепторов подавляют нормальную селективную адгезию клеток одного типа. Основную роль в функционировании рецепторов играют белок-белковые взаимодействия, углеводам же отводится регуляторная функция. Некоторые формы САМ осуществляют гетерофильное связывание, при котором адгезия соседних клеток обеспечивается различными поверхностными белками.

Предполагается, что сложная картина взаимодействия нейронов в процессе развития мозга обусловлена не участием большого числа высокоспецифических молекул N-САМ, а дифференциальной экспрессией и посттрансляционными модификациями структуры небольшого числа адгезивных молекул. В частности, известно, что при развитии отдельного организма разные формы молекул адгезии нервных клеток экспрессируются в разное время и в различных местах. Кроме того, регуляция биологических функций N-САМ может осуществляться путем фосфорилирования сериновых и треониновых остатков в цитоплазматическом домене белков, модификаций жирных кислот в липидном бислое или олигосахаридов на поверхности клетки. Показано, например, что при переходе от эмбрионального мозга к мозгу взрослого организма значительно уменьшается число остатков сиаловой кислоты в гликопротеидах N-САМ, вызывая возрастание адгезивности клеток.

Таким образом, благодаря опосредованной рецепторами способности иммунных и нервных клеток к узнаванию формируются уникальные клеточные системы. При этом если сеть нейронов относительно жестко фиксирована в пространстве, то непрерывно перемещающиеся клетки иммунной системы лишь временно взаимодействуют друг с другом. Однако, N-САМ не только «склеивают» клетки и регулируют межклеточную адгезию в процессе развития, но и стимулируют рост нервных отростков (например, рост аксонов сетчатки). Более того, N-САМ временно экспрессируется во время критических стадий в развитии многих не нервных тканей, где эти молекулы способствуют удержанию вместе специфических клеток.

Гликопротеиды клеточной поверхности, не принадлежащие к семейству иммуноглобулинов, но имеющие некоторое структурное сходство с ними, образуют семейство рецепторов межклеточной адгезии, называемых кадгеринами. В отличие от N-САМ и других иммуноглобулиновых рецепторов, они обеспечивают взаимодействие контактирующих плазматических мембран соседних клеток только в присутствии внеклеточных ионов Са ++ . В клетках позвоночных экспрессируется более десяти белков, относящихся к семейству кадгеринов, все они являются трансмембранными белками, однократно проходящими через мембрану (табл.8). Аминокислотные последовательности разных кадгеринов гомологичны, причем каждая из полипептидных цепей содержит пять доменов. Аналогичная структура обнаруживается также у трансмембранных белков десмосом – десмоглеинов и десмоколлинов.

Клеточная адгезия, опосредованная кадгеринами, имеет характер гомофильного взаимодействия, при котором димеры, выступающие над поверхностью клеток, плотно соединяются в антипараллельной ориентации. В результате такого «сцепления» в зоне контакта формируется непрерывная кадгериновая молния. Для связывания кадгеринов соседних клеток необходимы внеклеточные ионы Са ++ ; при их удалении происходит разделение тканей на отдельные клетки, в его присутствии – реагрегация диссоциированных клеток.

Таблица 8

Типы кадгеринов и их локализация

На сегодняшний день лучше всех охарактеризован Е-кадгерин, играющий важную роль в скреплении клеток различных эпителиев. В зрелых эпителиальных тканях при его участии связываются и удерживаются вместе актиновые филаменты цитоскелета, а в ранние периоды эмбриогенеза он обеспечивает компактизацию бластомеров.

Клетки в тканях контактируют, как правило, не только с другими клетками, но и с нерастворимыми внеклеточными компонентами матрикса. Наиболее обширный внеклеточный матрикс, где клетки расположены достаточно свободно, встречается в соединительных тканях. В отличие от эпителиев, здесь клетки прикреплены к компонентам матрикса, в то время как соединения между отдельными клетками не столь существенны. В этих тканях внеклеточный матрикс, окружая со всех сторон клетки, образует их каркас, способствует поддержанию многоклеточных структур и определяет механические свойства тканей. Помимо выполнения этих функции он участвует в таких процессах, как передача сигналов, миграция и рост клеток.

Внеклеточный матрикс представляет собой сложный комплекс различных макромолекул, которые локально секретируются клетками, соприкасающимися с матриксом, главным образом фибробластами. Они представлены полисахаридами гликозаминогликанами, обычно ковалентно связанными с белками в форме протеогликанов и фибриллярными белками двух функциональных типов: структурными (например, коллагеном) и адгезивными. Гликозаминогликаны и протеогликаны образуют в водной среде внеклеточные гели, в которые погружены коллагеновые волокна, укрепляющие и упорядочивающие матрикс. Адгезивные белки – крупные гликопротеиды, обеспечивающие прикрепление клеток к внеклеточному матриксу.

Особой специализированной формой внеклеточного матрикса является базальная мембрана – прочная тонкая структура, построенная из коллагена типа IV, протеогликанов и гликопротеидов. Она расположена на границе между эпителием и соединительной тканью, где служит для прикрепления клеток; отделяет от окружающей ткани отдельные мышечные волокна, жировые и шванновские клетки и т.д. При этом роль базальной мембраны не ограничивается лишь опорной функцией, она служит избирательным барьером для клеток, влияет на клеточный метаболизм, вызывает дифференцировку клеток. Чрезвычайно важным является ее участие в процессах регенерации тканей после повреждения. При нарушении целостности мышечной, нервной или эпителиальной ткани сохранившаяся базальная мембрана выступает в качестве субстрата для миграции регенерирующих клеток.

В прикреплении клеток к матриксу участвуют особые рецепторы, относящиеся к семейству так называемых интегринов (интегрируют и переносят сигналы от внеклеточного матрикса к цитоскелету). Связываясь с белками внеклеточного матрикса, интегрины определяет форму клетки и ее движение, что имеет решающее значение для процессов морфогенеза и дифференцировки. Интегриновые рецепторы встречается во всех клетках позвоночных, некоторые из них присутствуют во многих клетках, другие обладают достаточно высокой специфичностью.

Интегрины представляют собой белковые комплексы, содержащие два типа негомологичных субъединиц (α и β), причем многие интегрины характеризуются сходством в структуре β-субъединиц. В настоящее время идентифицировано 16 разновидностей α- и 8 разновидностей β- субъединиц, комбинации которых образуют 20 видов рецепторов. Все разновидности интегриновых рецепторов построены принципиально одинаково. Это трансмембранные белки, одновременно взаимодействующие с белком внеклеточного матрикса и с белками цитоскелета. С молекулой адгезивного белка связывается наружный домен, в котором участвуют обе полипептидные цепи. Некоторые интегрины способны связываться одновременно не с одним, а с несколькими компонентами внеклеточного матрикса. Гидрофобный домен прошивает плазматическую мембрану, а цитоплазматический С-концевой участок непосредственно контактирует с субмембранными компонентами (рис.15). Помимо рецепторов, обеспечивающих связывание клеток с внеклеточным матриксом, существуют интегрины, участвующие в формировании межклеточных контактов – внутриклеточные молекулы адгезии.

Рис.15. Строение интегринового рецептора

При связывании лигандов происходит активация интегриновых рецепторов и их скопление в отдельных специализированных участках плазматической мембраны с формированием плотно упакованного белкового комплекса, называемого фокальным контактом (адгезионной пластинкой). В нем интегрины с помощью своих цитоплазматических доменов соединены с цитоскелетными белками: винкулином, талином и др., которые связаны, в свою очередь, с пучками актиновых филаментов (рис.16). Такая адгезия структурных белков стабилизирует контакты клеток с внеклеточным матриксом, обеспечивает подвижность клеток, а также регулирует форму и изменение свойств клеток.

У позвоночных одним из важнейших белков адгезии, с которым связываются интегриновые рецепторы, является фибронектин. Он обнаруживается на поверхности клеток, например фибробластов, или свободно циркулирует в плазме крови. В зависимости от свойств и локализации фибронектина различают три его формы. Первая – растворимая димерная форма, называемая фибронектином плазмы, циркулирует в крови и тканевых жидкостях, способствуя свертыванию крови, заживлению ран и фагоцитозу; вторая образует олигомеры, временно прикрепляющиеся к поверхности клеток (поверхностный фибронектин); третья – это труднорастворимая фибриллярная форма, расположенная во внеклеточном матриксе (матриксный фибронектин).

Внеклеточный матрикс

Рис.16. Модель взаимодействия внеклеточного матрикса с цитоскелетными белками при участии интегриновых рецепторов

Функция фибронектина состоит в обеспечении адгезии между клетками и внеклеточным матриксом. Таким способом при участии интегриновых рецепторов достигается контакт между внутриклеточной и окружающей их средой. Кроме того, путем отложения во внеклеточном матриксе фибронектина осуществляется миграция клеток: прикрепление клеток к матриксу действует как механизм, направляющий клетки к месту их назначения.

Фибронектин – это димер, состоящий из двух сходных по строению, но не идентичных полипептидных цепей, соединенных вблизи карбоксильного конца дисульфидными связями. Каждый мономер имеет участки связывания с клеточной поверхностью, гепарином, фибрином и коллагеном (рис.17). Для связывания наружного домена интегринового рецептора с соответствующим участком фибронектина требуется присутствие ионов Са 2+ . Взаимодействие цитоплазматического домена с фибриллярным белком цитоскелета актином осуществляется при помощи белков талина, танзина и винкулина.

Рис.17. Схематическое строение молекулы фибронектина

Взаимодействие при помощи интегриновых рецепторов внеклеточного матрикса и элементов цитоскелета обеспечивает двустороннюю передачу сигнала. Как было показано выше, внеклеточный матрикс влияет на организацию цитоскелета в клетках-мишенях. В свою очередь, актиновые филаменты могут изменять ориентацию секретируемых молекул фибронектина, а их разрушение под влиянием цитохалазина приводит к дезорганизации молекул фибронектина и их отделению от клеточной поверхности.

Детально проанализирована рецепция с участием интегриновых рецепторов на примере культуры фибробластов. Оказалось, что в процессе прикрепления фибробластов к субстрату, протекающем при наличие в среде или на его поверхности фибронектина, рецепторы перемещаются, образуя скопления (фокальные контакты). Взаимодействие интегриновых рецепторов с фибронектином в области фокального контакта индуцирует, в свою очередь, формирование в цитоплазме клетки структурированного цитоскелета. Причем в его образовании решающую роль играют микрофиламенты, но участвуют и другие компоненты опорно-двигательго аппарата клетки – микротрубочки и промежуточные филаменты.

Рецепторы к фибронектину, содержащемуся в больших количествах в эмбриональных тканях, имеют большое значение в процессах клеточной дифференцировки. Считается, что именно фибронектин в период эмбрионального развития направляет миграцию в зародышах как позвоночных, так и беспозвоночных животных. В отсутствие фибронектина многие клетки теряют способность синтезировать специфические белки, а нейроны – способность к направленному росту. Известно, что в трансформированных клетках уровень фибронектина снижается, что сопровождается уменьшением степени их связывания с внеклеточной средой. В результате клетки приобретают большую подвижность, увеличивая вероятность метастазирования.

Другой гликопротеид, обеспечивающий сцепление клеток с внеклеточным матриксом при участии интегриновых рецепторов, называется ламинин. Ламинин, секретируемый главным образом эпителиальными клетками, состоит из трех очень длинных полипептидных цепей, расположенных в форме креста и соединенных дисульфидными мостиками. Он содержит несколько функциональных доменов, связывающих интегрины клеточной поверхности, коллаген ІV типа и другие компоненты внеклеточного матрикса. Взаимодействие ламинина и коллагена ІV типа, в больших количествах встречающихся в базальной мембране, служит для прикрепления к ней клеток. Поэтому ламинин присутствует, прежде всего, на той стороне базальной мембраны, которая обращена к плазматической мембране эпителиальных клеток, тогда как фибронектин обеспечивает связывание макромолекул матрикса и клеток соединительной ткани на противоположной стороне базальной мембраны.

Рецепторы двух особых семейств интегринов участвуют в агрегации тромбоцитов при свертывании крови и во взаимодействии лейкоцитов с эндотелиальными клетками сосудов. Тромбоциты экспрессируют интегрины, связывающие во время свертывания крови фибриноген, фактор Виллебранда и фибронектин. Такое взаимодействие способствует адгезии тромбоцитов и формированию сгустка. Разновидности интегринов, присутствующих исключительно в лейкоцитах, позволяют клеткам прикрепляться в месте инфекции к эндотелию, выстилающему кровеносные сосуды, и проходить сквозь этот барьер.

Показано участие интегриновых рецепторов в процессах регенерации. Так, после перерезки периферического нерва аксоны могут регенирировать с помощью рецепторов мембраны конусов роста, образующихся на разрезанных концах. Ключевую роль в этом играет связывание интегриновых рецепторов с ламинином или комплексом ламинина с протеогликаном.

Следует заметить, что нередко подразделение макромолекул на компоненты внеклеточного матрикса и плазматической мембраны клеток является достаточно условным. Так, некоторые протеогликаны представляют собой интегральные белки плазматической мембраны: их сердцевинный белок может пронизывать бислой или ковалентно связываться с ним. Взаимодействуя с большинством компонентов внеклеточного матрикса, протеогликаны способствуют прикреплению клеток к матриксу. С другой стороны, компоненты матрикса также прикрепляются к клеточной поверхности с помощью специфических рецепторных протеогликанов.

Таким образом, клетки многоклеточного организма содержат определенный набор поверхностных рецепторов, позволяющих им специфически связываться с другими клетками или с внеклеточным матриксом. Для такого взаимодействиях каждая отдельная клетка использует много различных адгезивных систем, характеризующихся большим сходством молекулярных механизмов и высокой гомологичностью участвующих в них белков. Благодаря этому, клетки любого типа в той или иной степени обладают сродством друг к другу, что, в свою очередь, обеспечивает возможность одновременного соединения многих рецепторов со многими лигандами соседней клетки или внеклеточного матрикса. При этом животные клетки способны распознать относительно малые различия в поверхностных свойствах плазматических мембран и устанавливают лишь наиболее адгезивные из многих возможных контактов с другими клетками и матриксом. На разных стадиях развития животных и в разных тканях дифференциально экспрессируются различные рецепторные белки адгезии, определяя поведение клеток в эмбриогенезе. Эти же молекулы появляются на клетках, которые участвуют в восстановлении тканей после их повреждения.

Адгезия клеток
Межклеточные контакты

План
I. Определение адгезии и её значение
II. Адгезивные белки
III. Межклеточные контакты
1.Контакты клетка-клетка
2.Контакты клетка-матрикс
3.Белки межклеточного матрикса

Определение адгезии
Клеточная адгезия – это соединение клеток, приводящее к
формированию определённых правильных типов гистологических
структур, специфичных для данных типов клеток.
Механизмы адгезии определяют архитектуру тела – его форму,
механические свойства и распределение клеток различных типов.

Значение межклеточной адгезии
Соединения клеток образуют пути сообщения, позволяя клеткам
обмениваться сигналами, координирующими их поведение и
регулирующими экспрессию генов.
Прикрепления к соседним клеткам и внеклеточному матриксу влияет на
ориентацию внутренних структур клетки.
Установление и разрыв контактов, модификация матрикса участвуют в
миграции клеток внутри развивающегося организма и направляют их
движение при репарационных процессах.

Адгезивные белки
Специфичность клеточной адгезии
определяется наличием на поверхности клеток
белков клеточной адгезии
Белки адгезии
Интегрины
Ig-подобные
белки
Селектины
Кадгерины

Кадгерины
Кадгерины проявляют свою
адгезионную способность
только
в присутствии ионов
2+
Ca .
По структуре классический
кадгерин представляет собой
трансмембранный протеин,
существующий в форме
параллельного димера.
Кадгерины находятся в
комплексе с катенинами.
Участвуют в межклеточной
адгезии.

Интегрины
Интегрины – это интегральные белки
гетеродимерной структуры αβ.
Участвуют в образовании контактов
клетки с матриксом.
Узнаваемым локусом в этих лигандах
является трипептидная
последовательность –Арг-Гли-Асп
(RGD).

Селектины
Селектины представляют собой
мономерные белки. Их N-концевой домен
обладает свойствами лектинов, т. е.
имеет специфическое сродство к тому или
иному концевому моносахараду
олигосахаридных цепей.
Т. о., селектины могут узнавать
определенные углеводные компоненты на
поверхности клеток.
За лектиновым доменом следует серия из
трех-десяти других доменов. Из них одни,
влияют на конформацию первого домена,
а другие принимают участие в
связывании углеводов.
Селектины играют важную роль в
процессе трансмиграции лейкоцитов в
участок повреждения при воспалительной
L-селектин (лейкоциты)
реакции.
E-селектин (эндотелиальные клетки)
P-селектин (тромбоциты)

Ig-подобные белки (ICAMs)
Адгезивные Ig и Ig-подобные белки находятся на поверхности
лимфоидных и ряда других клеток (например, эндотелиоцитов),
выступая в качестве рецепторов.

B-клеточный рецептор
B-клеточный рецептор имеет
структуру близкую к структуре
классических иммуноглобулинов.
Он состоит из двух одинаковых
тяжелых цепей и двух одинаковых
легких цепей, соединенных между
собой несколькими бисульфидными
мостиками.
B-клетки одного клона имеют на
поверхности Ig лишь одной
иммуноспецифичности.
Поэтому B-лимфоциты наиболее
специфично реагируют с
антигенами.

T-клеточный рецептор
Т-клеточный рецептор состоит
из одной α и одной β цепей,
соединенных бисульфидным
мостиком.
В альфа и бетах цепях можно
выделить вариабельные и
константные домены.

Типы соединения молекул
Адгезия может осуществляться на
основе двух механизмов:
а) гомофильного – молекулы
адгезии одной клетки
связываются с молекулами того
же типа соседней клетки;
б) гетерофильного, когда две
клетки имеют на своей
поверхности разные типы
молекул адгезии, которые
связываются между собой.

Клеточные контакты
Клетка – клетка
1) Контакты простого типа:
а) адгезионные
б) интердигитация (пальцевые
соединения)
2) контакты сцепляющего типа –
десмосомы и адгезивные пояски;
3) контакты запирающего вида –
плотное соединение
4) Коммуникационные контакты
а) нексусы
б) синапсы
Клетка – матрикс
1)Полудесмосомы;
2)Фокальные контакты

Архитектурные типы тканей
Эпителиальные
Много клеток – мало
межклеточного
вещества
Межклеточные
контакты
Соединительные
Много межклеточного
вещества – мало клеток
Контакты клеток с
матриксом

Общая схема строения клеточных
контактов
Межклеточные контакты, а также контакты
клетки с межклеточных контактов образуются по
следующей схеме:
Элемент цитоскелета
(актиновые- или промежуточные
филаменты)
Цитоплазма
Ряд специальных белков
Плазмалемма
Межклеточное
пространство
Трансмембранный белок адгезии
(интегрин или кадгерин)
Лиганд трансмембранного белка
Такой же белой на мембране другой клетки, либо
белок внеклеточного матрикса

Контакты простого типа
Адгезионные соединения
Это простое сближение
плазмолемм соседних клеток на
расстояние 15-20 нм без
образования специальных
структур. При этом
плазмолеммы взаимодействуют
друг с другом с помощью
специфических адгезивных
гликопротеидов – кадгеринов,
интегринов и др.
Адгезионные контакты
представляют собой точки
прикрепления актиновых
филаментов.

Контакты простого типа
Интердигитация
Интердигитация (пальцевидное
соединение) (№ 2 на рисунке)
представляет собой контакт, при
котором плазмолемма двух клеток,
сопровождая
друг
друга,
инвагинирует в цитоплазму сначала
одной, а затем – соседней клетки.
За
счет
интердигитаций
увеличивается
прочность
соединения клеток и площадь их
контакта.

Контакты простого типа
Встречаются в эпителиальных тканях, здесь они образуют вокруг
каждой клетки поясок (зона прилипания);
В нервной и соединительной тканях присутствуют в форме точечных
сообщений клеток;
В сердечной мышце обеспечивают косвенное сообщение
сократительного аппарата кардиомиоцитов;
Вместе с десмосомами адгезивные контакты образуют вставные диски
между клетками миокарда.

Контакты сцепляющего типа
Десмосомы
Полудесмосомы
Поясок
сцепления

Контакты сцепляющего типа
Десмосома
Десмосома представляет собой небольшое округлое образование,
содержащее специфические внутри- и межклеточные элементы.

Десмосома
В области десмосомы
плазмолеммы обеих клеток с
внутренней стороны утолщены –
за счёт белков десмоплакинов,
образующих дополнительный
слой.
От этого слоя в цитоплазму клетки
отходит пучок промежуточных
филаментов.
В области десмосомы
пространство между
плазмолеммами контактирующих
клеток несколько расширено и
заполнено утолщенным
гликокаликсом, который пронизан
кадгеринами– десмоглеином и
десмоколлином.

Полудесмосома
Полудесмосома обеспечивает контакт клеток с базальной мембраной.
По структуре гемидесмосомы напоминают десмосомы и тоже содержат
промежуточные филаменты, однако образованы другими белками.
Основные трансмембранные белки– интегрины и коллаген XVII. С
промежуточными филаментами они соединяются при участии дистонина
и плектина. Основной белок межклеточного матрикса, к которому клетки
присоединяются с помощью гемидесмосом – ламинин.

Полудесмосома

Поясок сцепления
Адгезивный поясок, (поясок сцепления, поясная десмосома)
(zonula adherens), – парное образование в виде лент, каждая
из которых опоясывает апикальные части соседних клеток и
обеспечивает в этой области их прилипание друг к другу.

Белки поясков сцепления
1. Утолщение плазмолеммы
со стороны цитоплазмы
образовано винкулином;
2. Нити, отходящие в
цитоплазму образованы
актином;
3. Сцепляющим белком
выступает E-кадгерин.

Сравнительная таблица контактов
сцепляющего типа
Тип контакта
Десмосома
Соединение
Утолщения
со стороны
цитоплазмы
Сцепляющий
белок, тип
сцепления
Нити,
отходящие в
цитоплазму
Клетка- клетка
Десмоплакин
Кадгерин,
гомофильные
Промежуточные
филаменты
Дистонин и
плектин
Интегрин,
гетерофильное
с ламинином
Промежуточные
филаменты
Винкулин
Кадгерин,
гомофильное
Актин
Полудесмосома Клеткамежклеточный
матрикс
Пояски
сцепления
Клетка-клетка

Контакты сцепляющего типа
1. Десмосомы образуются между клетками тканей,
подвергающихся механическим воздействиям
(эпителиальные
клетки,
клетки
сердечной
мышцы);
2. Полудесмосомы связывают эпителиальные клетки с
базальной мембраной;
3. Адгезивные пояски встречается в апикальной зоне
однослойного эпителия, часто примыкая к плотному
контакту.

Контакт запирающего типа
Плотный контакт
Плазмолеммы клеток
прилегают друг к другу
вплотную, сцепляясь с
помощью специальных белков.
Тем самым обеспечивается
надёжное отграничение двух
сред, находящихся по разные
стороны от пласта клеток.
Распространены
в эпителиальных тканях, где
составляют
наиболее апикальную часть
клеток (лат. zonula occludens).

Белки плотного контакта
Основными белками плотных
контактов являются клаудины и
окклюдины.
Через ряд специальных белков к ним
крепится актин.

Щелевидные соединения (нексусы,
электрические синапсы, эфапсы)
Нексус имеет форму круга диаметром
0,5-0,3 мкм.
Плазмолеммы контактирующих
клеток сближены и пронизаны
многочисленными каналами,
которые связывают цитоплазмы
клеток.
Каждый канал состоит из двух
половин – коннексонов. Коннексон
пронизывает мембрану лишь одной
клетки и выступает в межклеточную
щель, где стыкуется со вторым
коннексоном.

Строение эфапса (Gap junction)

Транспорт веществ через нексусы
Между контактирующими
клетками существует
электрическая и
метаболическая связи.
Через каналы коннексонов могут
диффундировать
неорганические ионы и
низкомолекулярные
органические соединения –
сахара, аминокислоты,
промежуточные продукты
метаболизма.
Ионы Ca2+ меняют
конфигурацию коннексонов –
так, что просвет каналов
закрывается.

Контакты коммуникационного типа
Синапсы
Синапсы служат для передачи сигнала
от одних возбудимых клеток к другим.
В синапсе различают:
1) пресинаптическую мембрану
(ПреМ), принадлежащую одной
клетке;
2) синаптическую щель;
3) постсинаптическую мембрану
(ПоМ) – часть плазмолеммы другой
клетки.
Обычно сигнал передается
химическим веществом – медиатором:
последний диффундирует от ПреМ и
воздействует на специфические
рецепторы в ПоМ.

Коммуникационные соединения
Встречаются в возбудимых тканях (нервная и мышечная)

Коммуникационные соединения
Тип
Синапти
ческая
щель
Проведен
ие
сигнала
Синаптическа
я задержка
Скорость
импульса
Точность
передачи
сигнала
Возбуждение
/торможение
Способность к
морфофизиол
огическим
изменениям
Хим.
Широкая
(20-50 нм)
Строго от
ПреМ к
ПоМ
+
Ниже
Выше
+/+
+
Эфапс
Узкая (5
нм)
В любом
направлен
ии
-
Выше
Ниже
+/-
-

Плазмодесмы
Представляют собой цитоплазматические мостики, соединяющие соседние
клетки растений.
Плазмодесмы проходят через канальцы поровых полей
первичной клеточной стенки, полость канальцев выстлана плазмалеммой.
В отличие от десмосом животных, плазмодесмы растений образуют прямые
цитоплазматические межклеточные контакты, обеспечивающие
межклеточный транспорт ионов и метаболитов.
Совокупность клеток, объединённых плазмодесмами, образуют симпласт.

Фокальные контакты клеток
Фокальные контакты
представляют собой контакты
между клетками и внеклеточным
матриксом.
Трансмембранными белками
адгезии фокальных контактов
являются различные интегрины.
С внутренней стороны
плазмалеммы к интегрину
прикреплены актиновые
филаменты с помощью
промежуточных белков.
Внеклеточным лигандом
выступают белки внеклеточного
матрикса.
Встречаются в соединительной
ткани

Белки межклеточного
матрикса
Адгезивные
1. Фибронектин
2. Витронектин
3. Ламинин
4. Нидоген (энтактин)
5. Фибриллярные коллагены
6. Коллаген IV типа
Антиадгезивные
1. Остеонектин
2. тенасцин
3. тромбоспондин

Адгезионные белки на примере
фибронектина
Фибронектин – гликопротеин, построенный
из двух идентичных полипептидных цепей,
соединённых дисульфидными мостиками у
своих С-концов.
Полипептидная цепь фибронектина содержит
7-8 доменов, на каждом из которых
расположены специфические центры для
связывания разных веществ.
Благодаря своей структуре фибронектин может
выполнять интегрирующую роль в организации
межклеточного вещества, а также
способствовать адгезии клеток.

Фибронектин имеет центр связывания трансглутаминазы – фермента,
катализирующего реакцию соединения остатков глутамина одной
полипептидной цепи с остатками лизина другой белковой молекулы.
Это позволяет сшивать поперечными ковалентными связями молекулы
фибронектина друг с другом, коллагеном и другими белками.
Таким способом структуры, возникающие путем самосборки,
фиксируются прочными ковалентными связями.

Виды фибронектина
В геноме человека один ген пептидной
цепи фибронектина, но в результате
альтернативного
сплайсинга
и
посттрансляционной
модификации
образуется несколько форм белка.
2 основные формы фибронектина, :
1.
Тканевый
(нерастворимый)
фибронектин
синтезируется
фибробластами или эндотелиоцитами,
глиоцитами
и
эпителиальными
клетками;
2.
Плазменный
(растворимый)
фибронектин
синтезируется
гепатоцитами и клетками ретикулоэндотелиальной системы.

Функции фибронектина
Фибронектин вовлечен в разнообразные процессы:
1. Адгезия и распространение эпителиальных и мезенхимальных
клеток;
2. Стимуляция пролиферации и миграции эмбриональных и
опухолевых клеток;
3. Контроль дифференцировки и поддержание цитоскелета
клеток;
4. Участие в воспалительных и репаративных процессах.

Заключение
Таким образом, система клеточных контактов, механизмов
клеточной адгезии и внеклеточного матрикса играет
принципиальную роль во всех проявлениях организации,
функционирования и динамики многоклеточных организмов.

При формировании ткани и в ходе её функционирования важную роль играют процессы межклеточной коммуникации:

узнавание,
адгезия.

Узнавание - специфическое взаимодействие клетки с другой клеткой или внеклеточным матриксом. В результате узнавания неизбежно развиваются следующие процессы:

прекращение миграции клеток,
адгезия клеток,
образование адгезионных и специализированных межклеточных контактов.
формирование клеточных ансамблей (морфогенез),
взаимодействие клеток между собой в ансамбле и с клетками других структур.

Адгезия - одновременно и следствие процесса клеточного узнавания, и механизм его реализации - процесс взаимодействия специфических гликопротеинов соприкасающихся плазматических мембран распознавших друг друга клеточных партнёров или специфических гликопротеинов плазматической мембраны и внеклеточного матрикса. Если специальные гликопротеины плазматических мембран взаимодействующих клеток образуют связи, то это и означает, что клетки узнали друг друга. Если специальные гликопротеины плазматических мембран узнавших друг друга клеток остаются в связанном состоянии, то это поддерживает слипание клеток - клеточную адгезию .

Роль молекул адгезии клеток в межклеточной коммуникации . Взаимодействие трансмембранных молекул адгезии (кадгерины) обеспечивает узнавание клеточных партнёров и их прикрепление друг к другу (адгезию), что позволяет клеткам-партнёрам сформировать щелевые контакты, а также передавать сигналы от клетки к клетке не только при помощи диффундирующих молекул, но и путём взаимодействия встроенных в мембрану лигандов со своими рецепторами в мембране клетки-партнёра. Адгезия - способность клеток избирательно прикрепляться друг к другу или к компонентам внеклеточного матрикса. Клеточную адгезию реализуют специальные гликопротеины - молекулы адгезии . Прикрепление клеток к компонентам внеклеточного матрикса осуществляют точечные (фокальные) адгезионные контакты, а прикрепление клеток друг к другу - межклеточные контакты. В ходе гистогенеза клеточная адгезия контролирует:

начало и конец миграции клеток,

образование клеточных сообществ .

Адгезия - необходимое условие поддержания тканевой структуры. Узнавание мигрирующими клетками молекул адгезии на поверхности других клеток или во внеклеточном матриксе обеспечивает не случайную, а направленную миграцию клеток . Для образования ткани необходимо, чтобы клетки объединились и были связаны между собой в клеточные ансамбли. Клеточная адгезия важна для образования клеточных сообществ практически всех типов тканей.

Молекулы адгезии специфичны для каждого типа ткани . Так, Е-кадгерин связывает клетки эмбриональных тканей, Р-кадгерин - клетки плаценты и эпидермиса, N-CAM - клетки нервной системы и т.д. Адгезия позволяет клеточным партнёрам обмениваться информацией через сигнальные молекулы плазматических мембран и щелевые контакты. Удержание в соприкосновении при помощи трансмембранных молекул адгезии взаимодействующих клеток позволяет другим мембранным молекулам связываться между собой для передачи межклеточных сигналов.

Различают две группы молекул адгезии:

семейство кадгерина,
надсемейство иммуноглобулинов (Ig).

Кадгерины - трансмембранные гликопротеины нескольких типов. Надсемейство иммуноглобулинов включает несколько форм молекул адгезии нервных клеток - (N-CAM), молекулы адгезии L1, нейрофасцин и другие. Они экспрессируются преимущественно в нервной ткани.

Адгезионный контакт. Прикрепление клеток к молекулам адгезии внеклеточного матрикса реализуют точечные (фокальные) адгезионные контакты. Адгезионный контакт содержит винкулин, α-актинин, талин и другие белки. В образовании контакта участвуют также трансмембранные рецепторы - интегрины, объединяющие внеклеточные и внутриклеточные структуры. Характер распределения макромолекул адгезии во внеклеточном матриксе (фибронектин, витронектин) определяет место окончательной локализации клетки в формирующейся ткани.

Структура точечного адгезионного контакта . С белковыми макромолекулами внеклеточного матрикса (фибронектин, витронектин) взаимодействует трансмембранный белок-рецептор интегрин, состоящий из α- и β-цепей. На цитоплазматической стороне клеточной мембраны β-СЕ интегрина связывается с талином, взаимодействующим с винкулином. Последний связывается с α-актинином, образующим поперечные связи между актиновыми нитями.

При формировании ткани и в ходе её функционирования важную роль играют процессы межклеточной коммуникации - узнавание и адгезия.

Узнавание - специфическое взаимодействие клетки с другой клеткой или внеклеточным матриксом. В результате узнавания неизбежно развиваются следующие процессы: прекращение миграции клеток  адгезия клеток  образование адгезионных и специализированных межклеточных контактов  формирование клеточных ансамблей (морфогенез)  взаимодействие клеток между собой в ансамбле, с клетками других структур и молекулами внеклеточного матрикса.

Адгезия - одновременно и следствие процесса клеточного узнавания, и механизм его реализации - процесс взаимодействия специфических гликопротеинов соприкасающихся плазматических мембран распознавших друг друга клеточных партнёров (рис. 4-4) или специфических гликопротеинов плазматической мембраны и внеклеточного матрикса. Если специальные гликопротеины плазматических мембран взаимодействующих клеток образуют связи, то это и означает, что клетки узнали друг друга. Если специальные гликопротеины плазматических мембран узнавших друг друга клеток остаются в связанном состоянии, то это поддерживает слипание клеток - клеточную адгезию.

Рис. 4-4. Молекулы адгезии в межклеточной коммуникации. Взаимодействие трансмембранных молекул адгезии (кадгерины) обеспечивает узнавание клеточных партнёров и их прикрепление друг к другу (адгезию), что позволяет клеткам-партнёрам формировать щелевые контакты, а также передавать сигналы от клетки к клетке не только при помощи диффундирующих молекул, но и путём взаимодействия встроенных в мембрану лигандов со своими рецепторами в мембране клетки-партнёра.

Адгезия - способность клеток избирательно прикрепляться друг к другу или к компонентам внеклеточного матрикса. Клеточную адгезию реализуют специальные гликопротеины - молекулы адгезии. Исчезновение молекул адгезии из плазматических мембран и разборка адгезионных контактов позволяет клеткам начать миграцию. Узнавание мигрирующими клетками молекул адгезии на поверхности других клеток или во внеклеточном матриксе обеспечивает направленную (адресную) миграцию клеток. Иными словами, в ходе гистогенеза клеточная адгезия контролирует начало, ход и конец миграции клеток и образование клеточных сообществ; адгезия - необходимое условие поддержания тканевой структуры. Прикрепление клеток к компонентам внеклеточного матрикса осуществляют точечные (фокальные) адгезионные контакты, а прикрепление клеток друг к другу - межклеточные контакты.