A permeabilidade transcelular é geralmente relacionada com as células epiteliais e é amplamente regulada por transportadores específicos, que também são responsáveis ​​pela transferência de aminoácidos, eletrólitos, ácidos gordos de cadeia curta e açúcares em todo o corpo humano. A permeabilidade paracelular é geralmente relacionada à distância de transferência entre as células epiteliais e é altamente regulada pelos complexos intercelulares encontrados na junção da membrana apical-lateral e ao longo da membrana lateral do trato gastrointestinal ou do trato GI. A interação entre as células epiteliais intestinais envolve três componentes que podem ser identificados no nível ultraestrutural: desmossomas, junções de aderência ou AJs, e junções apertadas, ou TJs, como visto na Figura 2. Os complexos juncionais adesivos são constituídos por proteínas transmembranares que conectam células adjacentes ao citoesqueleto de actina através de proteínas de andaimes citoplasmáticos. Acredita-se que as uniões adesivas e os desmossomas sejam mais significativos do que o elo mecânico das células adjacentes. As junções apertadas, por outro lado, são o complexo juncional mais apical, responsável pelo fechamento do espaço intercelular, bem como pela regulação da transferência específica de soluto iónico paracelular. Os complexos AJ e TJ também são essenciais para a regulação da proliferação celular, polarização e distinção.
As junções de aderência, também conhecidas como aderentes à zônula, são complexos protéicos localizados ao longo da membrana lateral que ocorrem em pontos de contato célula a célula, conforme observado na Figura 2. Eles são moldados por interações entre proteínas transmembranares, proteínas adaptadoras intracelulares e o citoesqueleto. As principais juntas de AJs ou aderentes são formadas por caderina para interações de catenina. As cateterias epiteliais (E) ou as moléculas de adesão dependentes do cálcio são glicoproteínas de transmembrana única de tipo I que contêm um terminal C intracelular e um terminal N extracelular. O domínio extracelular cria interações homotípicas com as caderinas de células vizinhas para desenvolver essa adesão célula a célula. O domínio intracelular contém um domínio de ligação à catenina que interage com membros da superfamília de repetição de armadillo, β-, γ- e p120-catenina. As catenomas então conectam os AJs à rede do citoesqueleto através da ligação direta ao domínio C-terminal da F-actina ou indiretamente através de interações com outras proteínas adaptadoras como afadin. Os complexos de caderina para catenina são significativos não só para conectar células adjacentes, mas também para manter a polaridade celular e para regular a migração e proliferação epitelial, bem como a formação de complexos adesivos adicionais, como os desmossomos. Para permitir a ligação das células adjacentes, uma diminuição da regulação da E-caderina do epitélio intestinal interrompe a adesão da célula à célula que foi associada à proliferação epitelial intestinal e à migração afetadas.
As interações de Nectin-Afadin criam outro complexo AJ significativo. As nectinas, especificamente nectina-1-4, são proteínas semelhantes a imunoglobulinas que resistem a interações homófilas e heterofílicas com nectinas em células adjacentes. As nectinas podem interagir com o citoesqueleto através da afadina, uma proteína de ligação a F-actina, ou preferencialmente através de interações com outras proteínas de ligação de F ou α-actina, incluindo proteínas de interação de domínio de ponsin / SH3P12, vinculina e afadin dil.
As junções apertadas são os complexos juncionais adesivos mais apicais nas células epiteliais de mamíferos que desenvolvem um anel contínuo semelhante à correia em torno das células epiteliais no limite entre as regiões da membrana apical e lateral do trato gastrointestinal, de acordo com a Figura 2. As junções apertadas, ou TJs, são complexos multi-proteicos poderosos que servem de barreira paracelular seletiva / semipermeável, que facilita a passagem de íons e solutos através do espaço intercelular, evitando também a translocação de antígenos luminal, microorganismos e suas toxinas. A progressão da biologia TJ começou nos 1960 com o desenvolvimento da microscopia eletrônica. A avaliação e análise de células epiteliais explicaram uma série de fusões aparentes, em que o espaço entre as células epiteliais adjacentes havia sido eliminado. Estes chamados "pontos de beijo" são morfologicamente diferentes dos AJs e dos desmossomas, onde as membranas celulares adjacentes permanecem aproximadamente 15 para 20nm. Desde as primeiras observações, verificou-se que os TJ incluem quatro famílias de proteínas transmembranares: occludina, claudinas, moléculas de adesão juncional ou JAMs e tricelulina.