В тканях клетки объединяются в сложные клеточные ансамбли.
Ансамбли клеток прикрепляются друг к другу или к компонентам межклеточного вещества посредством специальных, специфичных для каждого вида тканей молекул адгезии, которые являются факторами узнавания родственных клеток.
Адгезия и узнавание — необходимые условия для поддержания структуры и функции тканей. Адгезия является одним из ведущих факторов, запускающих механизмы дифференцировки клеток. В ходе сцепления клетки образуют пласты, в которых они взаимно влияют друг на друга, что может определять их дальнейшее развитие.
Реакции узнавания и адгезии происходят вследствие взаимодействия макромолекул специфических мембранных гликопротеидов, получивших название молекул адгезии. Такие молекулы являются тканеспецифичными, в результате чего клетки одной ткани связываются с подобными себе, но не прикрепляются к другим структурам.
Молекулы адгезии одновременно служат сигнальными структурами, указывающими пути миграции клеток, способных к активным перемещениям.
Прикрепление клеток происходит с помощью особых субклеточных структур: адгезивных соединений с межклеточным веществом и межклеточных контактов. Межклеточные контакты представляют собой специализированные структуры поверхностного аппарата клеток, с помощью которого они скрепляются между собой, а также создают барьеры и каналы межклеточной коммуникации.
В состав адгезивных соединений входят особые трансмембранные белки и гликопротеиды — кадгерины, селектины, иммуноглобулины, интегрины и коннексины. Важную роль играют также белки, прикрепляющие адгезивные клеточные структуры к компонентам клеточного матрикса — виллин, минимиозин, актинин, винкулин, талин, десмоплакин.
Кроме того, на поверхности клеток находятся адгезивные рецепторы и соответствующие им лиганды, обеспечивающие специфическое взаимное распознавание элементов ткани. К адгезивным белкам межклеточного матрикса относят фибронектин, ламин, хондронектин, витронектин и др.
Различают следующие виды контактных взаимодействий между клетками и межклеточным веществом:
адгезивные контакты, выполняющие функцию межклеточного сцепления (простой контакт, промежуточный контакт, десмосома, полудесмосома, фокальный контакт клеток с межклеточным веществом);
замыкающие контакты, функция которых заключается в образовании барьера, препятствующего диффузии даже малых молекул в различные среды организма (плотный контакт);
проводящие (коммуникационные) контакты, передающие сигналы от клетки к клетке (щелевой контакт, синапс).
Контактные межклеточные и адгезивные взаимодействия клеток с межклеточным матриксом играют весьма значительную роль в их жизнедеятельности. Многие клетки способны делиться только будучи прикрепленными к внеклеточной структуре. Так, эпителиальные клетки делятся в связи с базальной мембраной, фибробласты — при условии их контакта с коллагеновыми волокнами и т. д. Важную роль в таком контроле играют интегрины клеточной мембраны. Связь интегрина с внеклеточной структурой активирует протеинкиназы, а те, в свою очередь, запускают каскады митогенактивируемых протеинкиназ и начало деления фибробласта.
Если клетки окружены подобными себе, связаны между собой, то наблюдается контактное торможение митозов. Этот феномен, предположительно, обусловлен влиянием кадгеринов. Кадгерины, связанные с лигандами, блокируют через вторые посредники образование циютинзависимых протеинкиназ и циклинов. В этом случае клетки прекращают делиться и начинают дифференцироваться.