Десмосома ( / ˈ dɛ z mə ˌ s oʊ m / ; [1] [2] «связывающее тело»), также известная как macula attacheds (множественное число: maculae attachedes ) ( лат. « прилипающее пятно » ), представляет собой клеточную структуру, специализированную для межклеточной адгезии . Тип соединительного комплекса , они представляют собой локализованные точечные адгезии, беспорядочно расположенные на боковых сторонах плазматических мембран . Десмосомы являются одним из самых сильных типов межклеточной адгезии и встречаются в тканях, которые испытывают интенсивную механическую нагрузку, таких как сердечная мышечная ткань, ткань мочевого пузыря , слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта и эпителий . [3]
Десмосомы состоят из комплексов промежуточных филаментов десмосомы (DIFC), сети белков кадгерина , линкерных белков и промежуточных филаментов . [4] DIFC можно разделить на три области: внеклеточную сердцевинную область («десмоглея»), внешнюю плотную бляшку (ODP) и внутреннюю плотную бляшку (IDP). [3]
Внеклеточная область ядра, приблизительно 34 нм в длину, содержит десмоглеин и десмоколлин , которые относятся к семейству кадгеринов белков клеточной адгезии. Оба имеют пять внеклеточных доменов и имеют кальций-связывающие мотивы. Внеклеточный кальций помогает формировать адгезию кадгерина, позволяя внеклеточному домену кадгерина на десмоглеине и десмоколлине стать жестким. [5] Они связываются друг с другом посредством гетерофильных взаимодействий во внеклеточном пространстве вблизи их N-концов, в отличие от гомофильного связывания, характерного для других кадгеринов. [6] Десмоглеин и десмоколлин имеют однопроходную трансмембранную область плюс внутриклеточный якорь для закрепления своего положения в клеточной мембране. Десмоглеины и изоформа десмоколлина «Dsc-a» содержат внутриклеточный домен кадгерина, который связывается с плакоглобином . [3]
Внешняя плотная бляшка, длина которой составляет около 15–20 нм, содержит внутриклеточные концы десмоколлина и десмоглеина, N-концевую сторону десмоплакина и семейство медиаторов-белков броненосцев плакоглобина и плакофилина . [3] Белки броненосцев участвуют в опосредовании прикрепления к внутриклеточным филаментам и белкам клеточной мембраны. Белки броненосцев состоят из β-катенина , p120-катенина , плакоглобина ( γ-катенина ) и плакофилинов 1-3. В десмосомах плакоглобин и плакофилин помогают прикреплять филаменты десмоплакина и кератина к структуре десмосомы. Плакоглобин имеет 12-лучевые повторы со структурой головы и хвоста. Плакофилины имеют 9-лучевые повторы и существуют в двух изоформах: более короткой форме «a» и более длинной форме «b». [ необходима цитата ]
Внутренняя плотная бляшка, также около 15–20 нм в длину, содержит С-конец десмоплакина и его прикрепление к промежуточным филаментам кератина. Десмоплакин является наиболее распространенной частью десмосомы, [7], поскольку он действует как посредник между белками кадгерина в плазматической мембране и кератиновыми филаментами. Десмоплакин имеет две изоформы, которые различаются по длине их среднего стержневого домена. Все десмоплакины имеют N-концевую головку, С-хвост, состоящий из трех повторов плакина, и богатый глицином-серином-аргинином домен (GSR) на С-конце. [ необходима цитата ]
Мутации в десмосоме являются основной причиной аритмогенной кардиомиопатии (АКМ), опасного для жизни заболевания, вызываемого мутациями, как правило, в десмоглеине 2 , но иногда и в десмоколлине 2. Оно часто поражает людей в возрасте от 20 до 50 лет и было публично известно как причина смерти молодых спортсменов, хотя большинство внезапных смертей не происходит в тесной связи с физической активностью. Текущая заболеваемость среди населения принимается как 1/10 000; однако считается, что 1/200 может иметь мутацию, которая может предрасполагать к АКМ. [8] Симптомы АКМ включают обмороки, одышку и учащенное сердцебиение, и это состояние лечится путем имплантации небольшого дефибриллятора.
Заболевания с образованием пузырей, такие как пузырчатка обыкновенная (ПВ) и листовидная пузырчатка (ЛП), являются аутоиммунными заболеваниями , при которых аутоантитела нацелены на десмоглеины. ПВ вызывается циркулирующими аутоантителами ( IgG ), нацеленными на Dsg3 ( десмоглеин 3 ) и иногда на Dsg1 . ПВ проявляется супрабазальным акантолизом или пузырями на слизистой оболочке и пузырями на эпидермисе. У пациентов с ПФ есть аутоантитела, нацеленные на Dsg1, с поверхностными пузырями на эпидермисе без проблем со слизистой оболочкой. Оба заболевания приводят к потере адгезии кератиноцитов. Пемфигус также может быть вызван бактериальной инфекцией: буллезное импетиго — это инфекция, вызванная бактерией стафилококка , которая выделяет токсин, расщепляющий внеклеточный домен Dsg1. [ необходима цитата ]
Похожие симптомы наблюдаются при болезни Хейли–Хейли , хотя причина не аутоиммунная, а генетическая. Гаплонедостаточность гена ATP2C1, расположенного на хромосоме 3, который кодирует белок hSPCA1, вызывает пороки развития десмосом. Гаплонедостаточность десмоглеина 1 приводит к полосатой ладонно-подошвенной кератодермии , заболеванию, которое вызывает сильное утолщение эпидермиса. Потеря десмоглеина 4 приводит к дефектной дифференцировке волосяных фолликулов. [3]
Простой буллезный эпидермолиз — это заболевание, сопровождающееся образованием пузырей на эпидермисе, вызванное мутациями в генах, кодирующих кератин 5 и 14, которые прикрепляются к десмоплакину. Это заболевание проявляется разрывом базального эпидермиса при воздействии стресса. Эктодермальная дисплазия или синдром хрупкости кожи вызывается мутациями плакофилина 1. Это проявляется отсоединением промежуточных нитей и десмоплакина от десмосомы. [4]
Десмосому впервые обнаружил итальянский патолог Джулио Биццоцеро . [3] Он назвал эти плотные узелки узлами Биццоцеро . В 1920 году термин десмосома был создан Йозефом Шаффером. Первая объединяющая форма , desmo- , неолатинская от греческого desmos , связь, несет значение связывания или соединения вещей вместе. В сочетании с -some , которое происходит от soma , тело, это делает десмосому связующим телом .
