Interzellularverbindungen

Interzellularverbindungen bezeichnet man spezialisierte Kontakte zwischen benachbarten Zellen, die den Austausch von Signalmolekülen und Stoffen sowie die mechanische Kopplung von Geweben ermöglichen. Sie tragen so zur Gewebeintegrität, zur koordinierenden Signalweitergabe in der Entwicklung und zur Regulation des transepithelialen Transports bei. In Vielzellensystemen unterscheiden sie sich zwischen Tier- und Pflanzengewebe in Aufbau und Funktion.

Bei Tieren dominieren mehrere Haupttypen: Tight junctions (Zonulae occludentes) bilden eine Barriere gegen den parazellulären Transport und regulieren den transepithelialen Stoffaustausch. Adhärenzverbindungen (Zonulae adherentes) koppeln benachbarte Zellen über Cadherine mit dem Aktinfilamentensystem. Desmosomen (Macula adhaerentia) stärken die Zell-Zell-Verbindungen durch Desmogleine/Desmocolline und Verankerung mit Intermediärfilamenten. Gap junctions bestehen aus Connexinen und bilden Kanäle, über die kleine Moleküle und Ionen direkt zwischen Zellen ausgetauscht werden können. Hemidesmosomen verankern Zellen dagegen an der Basalmembran und gehören zur Zell-Matrix-Verankerung. In der Entwicklung und im Gewebeaufbau ermöglichen diese Strukturen Kommunikation, Synchronisierung und mechanische Stabilität.

In Pflanzen befinden sich Interzellularverbindungen als Plasmodesmen. Diese Kanäle durch Zellwände hindurch verbinden das Cytoplasma benachbarter Zellen und ermöglichen den interzellulären Transport von Wasser, Ionen, Proteinen und RNA. Die Durchlässigkeit wird durch Callose-Regulation angepasst, wodurch der Symplast-Verbund kontrolliert wird.

Die Funktionsbereiche umfassen mechanische Stabilität, metabolischen Austausch, elektrische Kopplung (bei Gap Junctions) sowie koordinierte Gewebeentwicklung. Störungen können Entwicklungsstörungen, Erkrankungen oder Veränderungen der Gewebehomöostase begünstigen.