11 MZB I - Borsig

Zelladhäsionsmoleküle (auch CAMs, englisch cell adhesion molecule) sind eine Klasse von Proteinen, die die Kontakte zwischen Zellen in einem tierischen Gewebevermitteln. Sie haben zwei grundlegende Funktionen:

• den Zusammenhalt von Geweben und
• die Kommunikation von Zellen miteinander zu ermöglichen.

Es handelt sich um integrale Membranproteine, die aus der Zelle herausragen und auf der Zelloberfläche mit anderen Proteinen in Wechselwirkung treten.

• Cadherine
• Immunglobulin Familie (IgCAM)
• Integrine
• Selektine
• Glykoproteine (Mucine)

s.B.

s.B.

• Grenzbildende Kontakte
• Kommunizierende Zellkontakte
• Haftverbindungen

•Barriere für die freie Diffusion
•Ermöglicht gerichteten Transport
•Konzentrationsgradientenbildung

s.B.

Stabile Verknüpfung von Basalzellen und Basallamina

s.B.

Fokale Adhäsionen (engl. focal adhesion) sind verankernde Zellverbindungen, die das Aktin-Zytoskelett einerZelle mechanisch an das Substrat (Extrazelluläre Matrix, kurz: ECM) koppeln

Adaptorproteine: Vinculin Talin Paxillin a-Actinin

Funktion: Zellmigration Signalübertragung

Integrine sind Membranproteine, die in allen tierischen Zellen vorkommen. Die einzige Ausnahme bilden dabei die Erythrozyten. Integrine durchqueren als Transmembranproteine die Zellmembran und sind fest in ihr verankert. Da sie sowohl einzelne Zellen miteinander als auch Zellen mit derExtrazellulärmatrix verbinden (Adhäsion) werden sie auch Adhäsionsmoleküle genannt. Integrine besitzen eine wichtige Funktion in der Signaltransduktion der Zelle.

α5β1 - Fibroblasten - Fibronectin
α6β4 - Epithelzellen - Laminin

Fibronektin dient als universelles Adhäsionsmolekül, das Zellen an Kollagen oder Proteoglykane bindet.

Multifunktionelles adhesives Glykoprotein
• als Monomer löslich im Plasma
• als hochpolymere Fibrillen in der ECM

Selektine sind eine Familie von Glykoproteinen, die für die Adhäsion zwischen Zellen verantwortlich sind. Sie gehören zu den so genannten Zelladhäsionsmolekülen

Die Integrine werden vor allem benötigt damit sich die Leukozyten fest an der Endothelwand verbinden können, damit sie zwischen ihnen in das Gewebe eindringen können. Die Annährung von
Leukozyten an die Blutgefässwand ist durch P- und L-Selektin Interaktionen vermittelt.

Cadherine sind transmembrane Glykoproteine die zur Familie der calciumabhängigenZelladhäsionsmolekülen (CAMs: cell adhesion molecules) gehören. Sie spielen eine entscheidene Rolle bei der Zell-Zell-Adhäsion.

IgCAM, Immunglobulin-Zelladhäsionsmolekül, Abk. für E immunglobulin-type celladhesion molecule,

IgCAMs vermitteln Calcium-unabhängige Zelladhäsion

CAM mit Immunglobulin-Domänen
Calcium unabhängige Adhäsionsproteine

NCAM- Neuronales CAM
ICAM- Interzelluläres CAM

s.B.

s.B.

Die Messung der nicht direkt zugänglichen Räume erfolgt durch Einbringen von Indikatorsubstanzen, die sich ausschließlich in dem betreffenden Raum verteilen, und Messung der Verdünnung der Substanz (Verdünnungsanalyse).

-> z.B. Inulin (kann nicht in die Zlle hinein, da es zu gross ist):
- Inulin verteilt sich im EZF
- die Niere baut Inulin ab
- Mittels der Iniziierten Menge und der Abfallkurve lässt sich das Volumen berechnen (Injizierte Menge = V x C)

in mmol/liter

Plasma 141
Interstitiell143
Intrazellulär 15

in mmol/liter

Plasma 4
Interstitiell 4
Intrazellulär 140

in mmol/liter

Plasma 2,5
Interstitiell 1,3
Intrazellulär 0,0001 (freies Ca)

Das innere Millieu einer Zelle ist geichbleibend (z.B. Flüssigkeitvolumen, Ionenkonzentration, pH-Wert, Temperatur)

EZF: Regulation ist systemisch (D.h. verschiedene Organe sind an der Regulation des Volumens resp. der Zusammensetzung des EZF beteiligt)

IZF: Jede Zelle reguliert ihr Volumen (und daher auch die zytoplasmatische Zusammensetzung /Konzentrationen)

Durchmesser: 4-8 μm 
Länge: 500-1000 μm  
Passagezeit: 0.5-5 s  
Anzahl: 30-40 Milliarden (in Ruhe davon ca. 8-10 Milliarden durchströmt)
Austauschfläche von 300 m2 - ca. 15 Liter pro Tag filtriert

Donnan-Gleichgewicht beschreibt die ungleiche Verteilung geladener Teilchen (Ionen) in einer Lösung

Grundprinzipien:
1. Elektroneutralität:
im Bsp.: [Na+]1 = [Cl-]1 + [Prot5-]1 bzw. [Na+]2 = [Cl-]2
2. Egalität der Ionenprodukte der diffusiblen Ionen:
im Bsp.: [Na+]1 • [Cl-]1 = [Na+]2 • [Cl-]2

Das Gibbs Donnan Gleichgewicht verursacht ein osmotisches Ungleichgewicht

beschreibt den Zusammenhang zwischen osmotischem Druck,osmotischer Konzentration und Temperatur für verdünnte Lösungen

P = C ∙ R ∙ T
-> Formale Analogie zur Gasgleichung: P ∙ V = n ∙ R ∙ T

Osmolarität (Plasma): 290 (280-296) mosmol/l Lösung
Osmolalität (Plasma): 290 (280-296) mosmol/kg H2O
->Plasma und intrazelluläre Lösung sind also isoosmotisch

Erythrozyten Verändern ihre form bei hypo/iso/hyper tonischer Lösung

hypotonische Lösung: Erythrozyten schwellen an
hypertonische Lösung: Erythrozyten schrumpfen

\(P_{eff} = ΔP - Δπ =( P_{innen} - P_{aussen}) - (π_{innen} - π_{aussen})\)

(delta)P = transmuraler Druck
Der transmurale Druck ist der Druck, welcher auf die Wand eines Hohlorgans (z.B. Blutgefäß, Herz) einwirkt. Er stellt die Differenz zwischen Innendruck und Außendruck dar.

(delta)Pi = differenz der kolliosmotischen Drücke
kolloidosmotischer Druck, onkotischer Druck, der durch die Konzentration vonkolloid gelösten Teilchen (z.B. Proteine) in einer Lösung hervorgerufeneosmotische Druck.