Co je buněčná polarita?

Buněčná polarita označuje vnitřní asymetrii pozorovanou u buněk, ať už jde o jejich tvar, strukturu nebo uspořádání buněčných složek. Většina epiteliálních buněk, migrujících buněk a vyvíjejících se buněk vyžaduje pro svou funkci určitou formu buněčné polarity. Tyto buňky přijímají informace o svém okolí prostřednictvím extracelulárních biochemických a mechanických signálů a převádějí tyto informace do polarity plazmatické membrány, s ní spojených proteinů a cytoskeletální organizace. Jakmile je polarita buněk jednou ustavena, je udržována transcytózou, při níž vezikuly přenášejí nesprávně lokalizované membránové proteiny do správných oblastí plazmatické membrány. Kromě toho těsné spoje, které fungují jako „ploty“ proti transmembránové difuzi, uzamykají asymetrii na místě. Mechanobiologie tedy hraje zásadní regulační roli při vytváření i udržování buněčné polarity.

Epitheliální buňky se polarizují podél apikálně-bazální osy. Apikální membrána směřuje do lumen a je bohatá na proteinové komplexy PAR a Crumbs. Bazolaterální membrána obsahuje komplex Scribble a směřuje k extracelulární matrix.

Epitheliální buňky vytvářejí apikálně-bazální polaritu, která je výsledkem rozdílné distribuce fosfolipidů, proteinových komplexů a cytoskeletálních komponent mezi různými doménami plazmatické membrány, což odráží jejich specializované funkce. Membrána směřující do lumen nebo na volný povrch se nazývá apikální membrána, zatímco membrána orientovaná směrem od lumen, která se dotýká extracelulární matrix, se nazývá bazální membrána a strany buňky dotýkající se sousedních buněk tvoří laterální membránu . Je známo, že apikobazální polarizace epiteliálních buněk je předpokladem jejich základních biologických rolí. Mezi ně patří regulace vektorového transportu iontů přes buněčné listy při jejich bariérové funkci a také zajištění směrovosti při jejich sekreční a absorpční funkci .

Vývojová polarita je pozorována podél tří os: přední-zadní, dorzální-ventrální a levopravé. Tato polarita může být založena na koncentračních gradientech vylučovaných proteinů nebo na asymetrickém uspořádání buněčných složek, jako je cytoskelet.

U jiných specializovaných buněk, jako jsou imunitní buňky a neurony, umožňuje buněčná polarita přenos různých elektrických a biochemických signálů na krátkou i dlouhou vzdálenost. Například Typický unipolární neuron má velmi charakteristický tvar a strukturu, přičemž jeden konec je uzpůsoben k příjmu signálů prostřednictvím vysoce rozvětvených dendritů. Tento signál je pak přenášen po axonu, který se může táhnout po celé délce těla. Na druhém konci buňky je terminál axonu, kde se nacházejí synapse. Tyto synapse mohou uvolňovat chemické neurotransmitery za účelem šíření signálu nebo provedení akce, například svalové kontrakce.

.