INTERACCIONES CÉLULA-CÉLULA Y CÉLULA-ME Proteínas de adhesividad celular (CAMs) Cadherinas, selectinas, integrinas y CAMs de la superfamilia de las inmunoglobulinas Conexiones en células animales: tipos y funciones Conexiones de oclusión: conexión estrecha Conexiones de anclaje o fijación (adhesivas) con microfilamentos célula-célula (cinturón de adhesión) célula-matriz extracelular (contacto focal) con filamentos intermedios célula-célula (desmosoma puntual) célula-matriz (hemidesmosoma) Elementos comunes de las conexiones adhesivas: Estructuras citoesqueléticas, proteínas de fijación intracelular, proteínas conectoras transmembranares y ligandos extracelulares Conexiones comunicativas Nexos (conductos célula-célula) Sinapsis
Principales mecanismos de interacción célulacélula y célula-matriz extracelular 1 Microvellosidades (superficie apical, luz intestinal) 2 Superficie celular basal en contacto con la ME 3 Lámina basal, fibras de conexión y tejido conjuntivo 4 Moléculas de adhesividad celular (CAMs), en conexiones adhesivas entre células 5 Receptores adhesivos de conexiones célula-me 6 Conexiones estrechas (sólidas) 7 Nexos o conductos célula-célula 8 Cinturones de adhesión 9 Desmosomas puntuales 10 Hemidesmosomas
Moléculas de adhesividad celular (CAMs) Mecanismos de adhesividad mediados por CAMs: -Dependientes (desarrollo embrionario temprano) o independientes de Ca 2+ -Homofílicos o heterofílicos 1. Los tejidos se originan por agregación de células in situ o tras migración. 2. Las células disgregadas de tejidos pueden reagruparse gracias a mecanismos selectivos de reconocimiento dependientes de CAMs. El ensamblaje de las células para formar tejidos y órganos depende de la regulación temporal y espacial de estas interacciones. Las CAMs pueden mediar adhesividad célulacélula o entre células y matriz extracelular
Cadherinas: Moléculas de adhesividad celular dependientes de Ca2+ E-, N- y P-cadherinas Las cadherinas E y N se distribuyen diferencialmente, en células del ectodermo o del tubo neural, respectivamente, durante el desarrollo embrionario. La superfamilia de Cadherinas: Las cadherinas E, N y P están relacionadas por la homología de las secuencias de los dominios intra- y extracelulares (clásicas) Hay otras cadherinas no clásicas muy numerosas, no todas con funciones adhesivas reconocidas
- Las cadherinas son las principales proteínas adhesivas que mantienen las células agrupadas en tejidos embrionarios tempranos. - Al eliminar el Ca 2+ o inactivar las cadherinas, las células de tejidos embrionarios en cultivo se disocian fácilmente. - Son glucoproteínas transmembranares con una única hélice hidrofóbica. - Pueden asociarse en la membrana formando dímeros u oligómeros Degradación proteolítica El dominio repetido de cadherina tiene analogía estructural con el de Ig Las cadherinas utilizan mecanismos adhesivos homofílicos: experimentos con células L transfectadas con una o varias cadherinas, o con la misma a niveles diferentes)
CAMs de la superfamilia de las Ig (IgCAMs) -No dependen de Ca 2+ -Neurales (NCAMs), intercelulares (ICAMs) y conectivas (JAMs, en conexiones estrechas) -Las NCAMs actúan por mecanismos homofílicos aunque otras actúan por mecanismos heterofílicos. Las ICAMs de las células endoteliales se unen a integrinas de las células sanguíneas -La adhesividad mediada por CAMs es menos intensa que la debida a cadherinas 70-110 aa, está en 765 genes humanos Algunas proteína tirosina fosfatasas están relacionadas con las Ig-CAMs N-CAM tiene 20 formas diferentes generadas por splicing alternativo de un único gen. Sus propiedades adhesivas pueden regularse por adición de largas cadena de a. siálico, lo que reduce su adhesividad (o actúan previniéndola)
Selectinas: -Intervienen en procesos adhesivos heterofílicos -El dominio adhesivo tipo lectina dependiente de Ca 2+ une carbohidratos. -Se expresan solo en células sanguíneas y endoteliales Las selectinas desempeñan en el endotelio un papel importante en los procesos previos a la extravasación de células sanguíneas (leucocitos neutrófilos, monocitos y linfocitos T y B) a los tejidos infectados o dañados. Se inducen en respuesta a señales (p. ej. citoquinas) producidas en zonas infectadas o dañadas. La unión más intensa al endotelio implica integrinas El factor activador de plaquetas, PAF, es un fosfolípido
Anti-actin anti- vinculin Integrinas: 2 subunidades (α y β). Hay al menos 24α y 9β diferentes. Las células suelen expresar diversas integrinas. Subgrupos: 1) ligandos con RGD (fibronectina) 2) laminina
Muchas integrinas expresan el dominio I en la subunidad α. Unas interaccionan con componentes de la matriz extracelular (fibronectina, laminina o colágenos) mientras que otras lo hacen con CAMs (particularmente IgCAMs) y median interacciones célula-célula. La gran diversidad de integrinas facilita procesos adhesivos regulados necesarios para la migración celular. Los KO de integrinas suelen tener trastornos en el desarrollo, en la formación de vasos, función leucocitaria, respuesta antiinflamatoria, remodelado de tejidos y hemostasia. Las células pueden controlar su actividad de unión a ligando y/o sus niveles de expresión. Integrinas: Regulación de la afinidad por el ligando Estructuras adhesivas de integrinas en cel. no epiteliales Señalización de dentro hacia fuera y de fuera hacia dentro a través de proteínas adaptadoras intracelulares Proteínas adaptadoras intracelulares