Atlas de histología vegetal y animal
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La célula. 3. Membrana celular.

ADHESIÓN

« Transporte Complejos de unión »

Las células se adhieren a estructuras próximas principalmente mediante proteínas transmembrana localizadas en la membrana plasmática.

La adhesión de las células a la matriz extracelular está mediada sobre todo por integrinas.

La adhesión directa entre células está mediada por cadherinas, inmunoglobulinas, selectinas e integrinas.

La adhesión de la célula tiene otras funciones, además de la sujetar, y actúa como un mecanismo de transducción que le permite a la célula conocer su entorno extracelular. Cambios en la adhesión afectan a la fisiología celular y puede desencadenar la expresión génica.

Las células de los organismos pluricelulares se organizan en tejidos y órganos. Esta disposición depende en gran medida de su capacidad para adherirse bien a la matriz extracelular o a otras células. La adhesión no sólo sirve para anclar y situar a las células para formar andamiajes tridimensionales, sino también para comunicarse entre sí. Es decir, el grado de adhesión y a quién se adhieren las células es un tipo de información útil para la célula. La adhesión se realiza por medio de las denominadas proteínas de adhesión, las cuales se encuentran ancladas a la membrana plasmática. Hay dos tipos, aquellas que anclan la célula a la matriz extracelular y aquellas que stablecen uniones directas entre dos células contiguas.

Adhesión de la célula de la matriz extracelular.

Más que adhesión

Más que adhesión

Las integrinas son las moléculas más importantes en la adhesión de la célula a la matriz extracelular. Son una gran familia de proteínas presentes en prácticamente todos los animales. Son proteínas transmembrana formadas por dos subunidades (alfa y beta). En mamíferos hay 18 unidades alfa y 3 unidades beta que por combinación pueden formar hasta 24 integrinas diferentes, las cuales se expresan según el tejido o estado fisiológico de la célula. Cada una tiene 3 dominios moleculares: un dominio intracelular que contacta con los filamentos de actina del citoesqueleto, otro extracelular globular que es capaz de unirse al colágeno, fibronectinas y lamininas, y un dominio transmembrana entre las cadenas de ácidos grasos de la membrana. Su capacidad de unirse a moléculas de la matriz extracelular y al citoesqueleto permite una continuidad estructural mecánica entre el interior y exterior de la célula. Pero además permite modificar el comportamiento celular en función de las moléculas presentes en la matriz extracelular. Esto es posible porque el estado de adhesión de la integrina se transmite a su dominio citosólico, el cual interactúa con proteínas que son capaces de viajar al interior del citoplasma para afectar a rutas moleculares o viajar al interior del núcleo para alterar la expresión génica. También la célula puede modificar su capacidad de adhesión, y por tanto su movilidad, cambiando el juego de proteínas de adhesión en su superficie.

Adhesión cé-célula

Integrinas en diferentes estado de activación (Modificado de Luo et al., 2007)


Las integrinas suelen aparecer asociadas en la membrana plasmática formando las denominadas adhesiones focales y también formar agregados mayores como son los hemidesmosomas. La fuerza de unión de una célula a la matriz extracelular depende pues de la cantidad, tipo y estado de las integrinas que presenta en su membrana plasmática.

Adhesión cé-célula

Principales proteínas transmembrana que realizan contactos célula-célula (Modificado de Hynes, 1999)

Adhesión entre células.

Estas moléculas se encargan de adherir directamente unas células a otras. Hay cuatro tipos: cadherinas, inmunoglobulinas, selectinas y algunos tipos de integrinas. Las cadherinas se encuentran en la superficie de la mayoría de las células animales y forman uniones homotípicas, es decir, reconocen a otras cadherinas en la célula adyacente. Son una gran superfamilia de proteínas cuyos miembros suelen aparecer característicamente en ciertos tejidos. Así, la N-cadherina se expresa en el tejido nervioso, la E-cadherina en el tejido epitelial, etcétera. Es por ello que juegan un papel importante en la segregación de poblaciones celulares de los distintos tejidos. Son especialmente importantes durante el desarrollo embrionario. Las cadherinas son parte estructural de los desmosomas (macula adherens). Las moléculas de adhesión del tipo inmunoglobulina, también llamadas CAM (cell adhesion molecule) forman uniones homofílicas con inmunoglobulinas presentes en la célula adyacente, aunque también pueden realizar uniones heterofílicas con otro tipo de moléculas. Es también una gran familia de proteínas con distribución específica de sus miembros en los distintos tejidos. Por ejemplo, N-CAM aparece en el sistema nervioso. Sus uniones no son tan fuertes como las de las cadherinas y parece que actúan ajustando de forma más fina la asociación entre células de un mismo tejido. Las selectinas son también proteínas de adhesión entre células, pero forman uniones heterofílicas, es decir, se unen a moléculas de diferente tipo de la otra célula, en concreto a glúcidos presentes en la célula vecina. Esto es gracias a que poseen un dominio que tiene apetencia por determinados azúcares (ácido siálico y fucosa). Son importantes en la unión de los glóbulos blancos a las paredes del endotelio cuando abandonan el torrente sanguíneo para adentrarse en los tejidos. Las integrinas, que antes vimos como moléculas que median la adhesión de las células a la matriz extracelular, también pueden mediar adhesiones célula-célula. En concreto, algunas integrinas pueden formar uniones con algunas moléculas transmembrana del tipo de las inmunoglobulinas.


Bibliografía

Hynes RO. 1999. Cell adhesion: old and new questions. Trends in neurosciences. 9(12): M33-M37.

Luo BH, Carman CV, Springer TA. 2007. Structural basis of integrin regulation and signaling. Annual review of immunology. 24: 619-647.


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Actualizado: 14-05-2017. 19:57