Adhesión celular y uniones intercelulares

La adhesión celular es la capacidad que tienen las células para unirse a elementos del medio externo. Este proceso ocurre gracias a fuerzas electroestáticas donde cargas iguales se repelen y cargas diferentes se atraen.

Existen diferentes tipos de adhesiones entre células, como las uniones estrechas, uniones de hendidura y uniones de adherencia. También hay adhesiones entre célula y matriz extracelular (MEC) que permiten la conexión con el entorno.

La adhesión celular cumple funciones esenciales como:

• Mantener la integridad y desarrollo de órganos y tejidos
• Permitir la migración celular en procesos inflamatorios
• Facilitar respuestas inmunológicas
• Participar en la cicatrización de heridas

💡 ¡Dato interesante! Si la adhesión celular falla, pueden ocurrir problemas graves como la metástasis tumoral, donde las células cancerosas pierden su adhesión normal y pueden migrar a otros tejidos.

Moléculas de adhesión celular (MAC)

Las moléculas de adhesión celular son glicoproteínas ubicadas en la superficie celular que permiten interacciones específicas entre células y con la matriz. Están formadas por tres dominios principales: intracelular (interactúa con el citoesqueleto), transmembrana (atraviesa la membrana) y extracelular (interactúa con otras proteínas).

Estas moléculas pueden ser dependientes o independientes de calcio, y formar diferentes tipos de uniones (homofílica cuando se unen moléculas iguales o heterofílica cuando son diferentes). Las MACs se clasifican en cuatro familias principales:

• Cadherinas: permiten uniones célula-célula dependientes de calcio
• Integrinas: especializadas en uniones célula-matriz
• Inmunoglobulinas: participan en el reconocimiento celular
• Selectinas: crean uniones célula-célula temporales

💡 Recuerda esto: Las MACs son como "manos moleculares" que permiten que las células se comuniquen y mantengan unidas, ¡son esenciales para que nuestros tejidos no se desintegren!

Interacciones entre moléculas de adhesión

Las moléculas de adhesión pueden unirse de dos formas principales. La unión Cis ocurre cuando se unen moléculas iguales en la misma célula, mientras que la unión Trans sucede cuando una molécula se une a otra molécula de otra célula diferente.

Las diferentes familias de moléculas de adhesión celular tienen características específicas:

• Las cadherinas dependen del calcio (Ca²⁺), forman uniones homofílicas y se asocian con filamentos de actina mediante cateninas, formando bandas de adhesión.
• Las cadherinas desmosomales también necesitan calcio, forman uniones homofílicas y se conectan a filamentos intermedios, creando los desmosomas.
• Los miembros de la familia de las inmunoglobulinas $como N-CAM y L1$ no dependen de calcio y pueden formar uniones homo o heterofílicas.
• Las selectinas (como la Selectina P) dependen del calcio, forman uniones heterofílicas y actúan especialmente en células sanguíneas y endoteliales.

💡 ¡Dato importante! Las uniones Cis y Trans trabajan juntas para crear redes de adhesión estables que mantienen la integridad de nuestros tejidos.

Cadherinas: las moléculas "pegajosas"

Las cadherinas son un grupo de 12 glicoproteínas presentes principalmente en células epiteliales. Son clave para mantener la adhesión celular y dependen tanto del calcio (Ca²⁺) como de la temperatura.

Existen diferentes tipos de cadherinas con funciones específicas:

• P-Cadherina: encontrada en la placenta
• N-Cadherina: propia del tejido neural, también presente en músculo cardíaco
• E-Cadherina: presente en epitelios de diferentes tejidos como hígado y riñón

Las cadherinas se conectan al citoesqueleto mediante proteínas asociadas llamadas cateninas, que les dan estabilidad. Hay tres tipos principales:

1. Catenina α: se asocia a la vinculina
2. Catenina β: se une al extremo COOH de las cadherinas
3. P120: forma parte del complejo formador

💡 ¡Dato interesante! Las cadherinas son fundamentales durante el desarrollo embrionario. Sin ellas, las células no podrían organizarse correctamente para formar los diferentes órganos de nuestro cuerpo.

Inmunoglobulinas e Integrinas

Las inmunoglobulinas son moléculas de adhesión celular que:

• Crean uniones célula-célula
• No dependen del calcio
• Contienen entre 60-100 aminoácidos unidos por puentes disulfuro
• Existen en al menos 20 formas diferentes

Las integrinas son proteínas de unión transmembranales con características especiales:

• Tienen estructura heterodímérica (formada por subunidades α y β unidas por enlaces covalentes)
• Se unen a sus ligandos con baja afinidad
• Dependen de cationes como Ca²⁺ o Mg²⁺
• Conectan el citoesqueleto celular con la matriz extracelular

Las integrinas son fundamentales para la comunicación entre el interior y el exterior de la célula. Cuando se activan, pueden desencadenar vías de señalización que influyen en procesos celulares como proliferación, diferenciación, migración y cambios de forma.

💡 Imagínalo así: Si las células fueran edificios, las integrinas serían como los cimientos que los conectan al suelo (matriz extracelular) y permiten que las señales del exterior influyan en lo que sucede dentro.

Selectinas: uniones temporales

Las selectinas son glicoproteínas integrales de membrana que:

• Dependen del calcio (Ca²⁺)
• Reconocen secuencias específicas de oligosacáridos, glicoproteínas o glicolípidos
• Poseen un dominio lectina que les permite esta función

Existen tres tipos principales de selectinas:

• Selectina P: presente en plaquetas
• Selectina E: se encuentra en el endotelio
• Selectina L: localizada en leucocitos

Estas moléculas comparten una estructura similar con dominios lectina, dominios "EGF-like" y una región de repeticiones reguladoras de complementos (PRC) que es la única parte distinta entre los tres tipos.

Las selectinas son cruciales para procesos como la inflamación y la respuesta inmune, ya que permiten que los leucocitos (células de defensa) se adhieran temporalmente a las paredes de los vasos sanguíneos antes de migrar hacia los tejidos dañados.

💡 ¡Dato clave! Las selectinas funcionan como "frenos de emergencia" que permiten que los leucocitos disminuyan su velocidad en el torrente sanguíneo para poder salir a los tejidos cuando es necesario.

Membrana basal: el soporte celular

La membrana basal es una estructura especializada que proporciona soporte a las células epiteliales y está compuesta por dos capas principales:

1. Lámina basal:

   • Está en contacto directo con el epitelio
   • Es sintetizada por células epiteliales
   • Está compuesta por glucoproteínas como laminina, entactina, colágeno tipo IV y perlacano

2. Lámina reticular:

   • Hace contacto con el tejido conectivo
   • Es sintetizada por fibroblastos
   • Está formada principalmente por fibras reticulares de colágeno tipo III

La membrana basal cumple funciones fundamentales como:

• Actuar como filtro molecular gracias a su malla de colágeno y cargas negativas
• Proporcionar una superficie para la migración celular durante la embriogénesis y lesiones
• Fijar firmemente el epitelio al tejido conectivo subyacente

💡 ¡Visualízalo así! La membrana basal es como el cimiento de una casa: proporciona estabilidad a las células y define los límites entre diferentes tipos de tejidos.

Especializaciones de las uniones celulares

Las células epiteliales tienen especializaciones en sus bordes laterales y basales que les permiten formar diferentes tipos de uniones:

1. Uniones de oclusión o estrechas (zonula ocluyente):

   • Sellan el espacio entre células creando una barrera
   • Impiden la libre difusión de moléculas hidrosolubles
   • Mantienen la polaridad de los epitelios
   • Están compuestas por proteínas como claudinas y ocludinas

2. Uniones de adhesión:

   • Zonula adherente: conectan células mediante filamentos de actina y proteínas como vinculina, actinina y cadherina
   • Desmosomas: unen células a través de placas internas de proteínas que se conectan a filamentos intermedios (como queratina o desmina)
   • Hemidesmosomas: unen el dominio basal de las células con la lámina basal

💡 Piénsalo así: Las uniones celulares son como diferentes tipos de "pegamento" que mantienen las células unidas. Las uniones estrechas son como cinta selladora que no deja pasar líquidos, mientras que los desmosomas son como fuertes remaches que mantienen las células firmemente unidas.

Uniones comunicantes

Las uniones comunicantes son estructuras especializadas que permiten la comunicación directa entre células adyacentes. Sus características principales son:

• Comunican espacios intercelulares permitiendo el intercambio de iones y moléculas pequeñas
• Ayudan a que las células sincronicen su función y crecimiento
• Forman canales hidrofílicos que conectan los citoplasmas de células vecinas

Los principales tipos de uniones comunicantes son:

• Uniones de hendidura (GAP): actúan como sinapsis eléctricas en tejidos animales
• Plasmodesmos: presentes exclusivamente en plantas

Las uniones gap están formadas por proteínas llamadas conexinas que se agrupan formando conexonas. Estos canales pueden estar abiertos o cerrados, regulando así el paso de sustancias entre células.

En conjunto con las uniones de anclaje (como desmosomas y hemidesmosomas), estas estructuras permiten que las células formen tejidos cohesivos y funcionales.

💡 ¡Dato importante! Gracias a las uniones comunicantes, un grupo de células puede actuar como una unidad sincronizada. Por ejemplo, en el corazón permiten que las células musculares se contraigan de forma coordinada.