Arten von Desmosomen
Es gibt zwei Haupttypen von desmosomalen Strukturen: klassische Desmosomen (Zell-Zell-Adhäsionskomplexe) und Hemidesmosomen (Zell-Matrix-Adhäsionsstrukturen).
Klassische Desmosomen
Klassische Desmosomen sind interzelluläre Adhäsionsverbindungen, die starke Zell-Zell-Adhäsion vermitteln und mechanischem Stress widerstehen. 1
Strukturelle Merkmale
Desmosomen verbinden Intermediärfilamente mit Stellen der interzellulären Adhäsion und bilden ein suprazelluläres Gerüst, das mechanische Kräfte über ein Gewebe verteilt 2, 3
Die transmembranen Komponenten umfassen desmosomale Cadherine (Desmogleine und Desmocolline), die die Adhäsion zwischen benachbarten Zellen vermitteln 4
Die zytoplasmatischen Plaqueproteine beinhalten Plakoglobin, Plakophiline und Desmoplakin, die die Verbindung zu Intermediärfilamenten herstellen 4
Funktionelle Bedeutung
Desmosomen interagieren intrazellulär mit Intermediärfilamenten (im Gegensatz zu Adherens Junctions, die mit Aktinfilamenten assoziiert sind) 1
Sie sind besonders prominent in Geweben, die mechanischem Stress ausgesetzt sind, wie der Epidermis (insbesondere im Stratum spinosum) und dem Myokard 1, 2, 3
Im Stratum spinosum der Haut bilden irreguläre, polyedrische Zellen Fortsätze, die durch Desmosomen mit benachbarten Zellen verbunden sind 1
Hemidesmosomen
Hemidesmosomen sind Zell-Matrix-Adhäsionsstrukturen, die sich strukturell und funktionell von klassischen Desmosomen unterscheiden. 1
Strukturelle Unterschiede
Hemidesmosomen vermitteln die Anheftung von Zellen an die extrazelluläre Matrix (nicht Zell-Zell-Kontakte) durch Integrin-Matrix-Interaktionen 1
Sie verbinden Intermediärfilamente intrazellulär mit der Basalmembran extrazellulär 1
Im Stratum basale der Epidermis verbinden Hemidesmosomen die basalen Stammzellen mit der darunterliegenden Basalmembran 1
Klinische Relevanz
Genetische Erkrankungen
Mutationen in desmosomalen Genen führen zu verschiedenen Pathologien, einschließlich arrhythmogener Kardiomyopathie, epidermaler und mukosaler Blasenbildung, palmoplantarer Keratodermie und Wollhaaren 1, 5
Desmosomale Gene kodieren hauptsächlich für kardiale Desmosomenkomponenten wie Junction Plakoglobin, Desmoplakin, Plakophilin-2, Desmoglein-2 und Desmocollin-2 1
Gewebespezifische Bedeutung
In der Kornea bilden Desmosomen enge Verbindungen zwischen oberflächlichen Epithelzellen und sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Barrierefunktion 1
Im Herzen ist die Störung der desmosomalen Funktion mit progressivem Ersatz des ventrikulären Myokards durch fibröses und fettiges Gewebe assoziiert 1
Während der epithelial-mesenchymalen Transition (EMT) werden Desmosomen zusammen mit Adherens Junctions und Tight Junctions abgebaut, was die zelluläre Migration ermöglicht 1