Zellkontakt

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Als Zellkontakte werden die Berührungspunkte von Zellen in Geweben bezeichnet. Alle mehrzelligen Lebewesen weisen solche Zellkontakte auf. Sie werden auch als Zell-Zell-Wechselwirkungen bezeichnet.

Die Zellkontakte werden im Wesentlichen von Proteinen hergestellt, die sich auf den Zelloberflächen befinden, den Zelladhäsionsmolekülen. Sie haben zwei grundlegende Aufgaben:

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

Viele dieser Zelladhäsionsmoleküle sind Transmembranproteine, die auf beiden Seiten, innen und außen, über die Zellmembran hinausragen. Diese Proteine können Signale von außen, beispielsweise von anderen Zellen, ins Innere weiterleiten, oder Signale von der Zelle an die Nachbarzellen weitergeben. Zelladhäsionsmoleküle vermittelen sowohl Kontakte zwischen Zellen als auch zwischen Zellen und der extrazellulären Matrix.

Der Zusammenhalt und die Kommunikation zwischen Zellen sind die Grundvoraussetzung für die Entstehung von komplexeren Organismen. Erst dadurch wird eine Differenzierung der Zellen und damit eine Spezialisierung von Geweben zu Organen ermöglicht. Die Lipiddoppelschichten der Biomembranen sind dünn und können deshalb die großen Kräfte, die auf einen Zellverband ausgeübt werden, nicht weiterleiten. Zellverankerungen (engl.:Anchoring junctions) lösen dieses Problem, indem sie das Cytoskelett im Inneren einer Zelle mit dem anderer Zellen oder mit der extrazellulären Matrix verbinden.

Bei den Zellverankerungen wird zwischen zwei funktionalen Gruppen unterschieden:

Adherens junction und Desmosomen als transzelluläre Zellzusammenhalte
Fokale Adhäsionen und Hemidesmosomen als Verbindungen der Zellen mit der extrazellulären Matrix

Die molekularen Prinzipien lassen sich dabei folgendermaßen vereinfacht zusammenfassen:

Integrine in der Plasmamembran verankern eine Zelle mit Molekülen der extrazellulären Matrix
Cadherine in der Plasmamembran verankern eine Zelle mit der Plasmamembran benachbarter Zellen

In beiden Fällen findet eine interzelluläre Verankerung an den Filamenten des Cytoskelets statt.

An einigen Stellen der Zellen entwickelten sich spezialisierte Zellkontakte, die besondere Aufgaben übernehmen, die so genannten Cell junctions (Zellverbindungsstellen). Adhering junctions bilden einen Adhäsionsgürtel um Epithelzellen, Tight junctions bilden eine parazelluläre Barriere in dem Epithel und Gap junctions stellen kanalartige Verbindungen zwischen den Zellen her, die den Austausch kleinerer Moleküle und Ionen zwischen benachbarten Zellen erlauben.