Moléculas de Adhesión Celular (CAMs)

Las moléculas de adhesión celular (CAMs) son proteínas de la superficie celular que median la unión entre células y entre estas y la matriz extracelular. Agrupadas en diversas familias —cadherinas, integrinas, selectinas y proteínas de la superfamilia de las inmunoglobulinas—, constituyen los componentes moleculares que forman uniones, guían la morfogénesis y permiten que las células reconozcan y respondan a su entorno y a las células adyacentes.

Definition

Las moléculas de adhesión celular son proteínas transmembrana o asociadas a la membrana, cuyos dominios extracelulares se unen a ligandos presentes en otras células o en la matriz extracelular, mediando la adhesión y, con frecuencia, transmitiendo señales a través de la membrana; las principales familias son las cadherinas, las integrinas, las selectinas y las CAMs de la superfamilia de las inmunoglobulinas.

Scope

Este tema explora las principales familias de CAMs, la distinción entre adhesión calcio-dependiente y calcio-independiente, la diferencia entre unión homofílica y heterofílica, el contraste entre adhesión célula-célula y célula-matriz, y el papel de las CAMs como receptores de señalización. Se presenta como una entrada de referencia y educativa, no como una guía clínica.

Key concepts

• Cadherinas (adhesión célula-célula calcio-dependiente)
• Integrinas (adhesión célula-matriz)
• Selectinas (adhesión por unión a carbohidratos)
• CAMs de la superfamilia de las inmunoglobulinas
• Unión homofílica versus heterofílica
• Adhesión célula-célula versus célula-matriz
• Señalización y mecanosensación dependientes de la adhesión

Mechanisms

Cada familia de CAMs emplea una estrategia de unión característica. Las cadherinas median la adhesión célula-célula calcio-dependiente, predominantemente homofílica, y constituyen el núcleo adhesivo de las uniones adherentes y los desmosomas; la unión de calcio entre sus repeticiones extracelulares es necesaria para la adhesión. Las integrinas son receptores heterodiméricos que se unen a ligandos de la matriz extracelular y conectan la matriz con el citoesqueleto de actina, mediando la adhesión célula-matriz. Las selectinas se unen a ligandos de carbohidratos específicos y facilitan la adhesión transitoria, destacando el rodamiento de leucocitos sobre el endotelio. Las CAMs de la superfamilia de las inmunoglobulinas utilizan dominios similares a inmunoglobulinas para la unión homofílica o heterofílica calcio-independiente. Más allá de mantener las células en su lugar, las moléculas de adhesión actúan como receptores: su interacción transmite señales hacia el interior y permite a las células percibir las propiedades mecánicas de su entorno, por lo que la adhesión y la señalización están acopladas.

Clinical relevance

Las CAMs rigen procesos como el ensamblaje tisular, el tráfico de leucocitos y la migración celular, y la alteración de la adhesión es un tema recurrente en estudios sobre inflamación, desarrollo y cáncer. Esta entrada describe las moléculas y sus mecanismos con fines de referencia y educación, y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento.

History

El reconocimiento de que distintas familias de proteínas median la adhesión celular surgió en la década de 1980, cuando las cadherinas, integrinas y otros receptores de adhesión fueron definidos bioquímicamente. La síntesis de Gumbiner (1996) enmarcó la adhesión celular como la base molecular de la arquitectura tisular y la morfogénesis, y trabajos estructurales posteriores aclararon cómo se ensamblan las cadherinas y las cateninas, y cómo la adhesión se acopla a la señalización y la mecanosensación.

Key figures

• Barry Gumbiner
• Masatoshi Takeichi
• Richard Hynes
• Benjamin Geiger

Seminal works

• gumbiner-1996
• gumbiner-2005
• shapiro-weis-2009

Frequently asked questions

¿Cuáles son las principales familias de moléculas de adhesión celular?

Las principales familias son las cadherinas, las integrinas, las selectinas y las CAMs de la superfamilia de las inmunoglobulinas, cada una con un mecanismo de unión distinto y un papel típico en la adhesión célula-célula o célula-matriz.

¿Las moléculas de adhesión celular solo mantienen unidas a las células?

No. Además de mediar la adhesión, muchas CAMs actúan como receptores de señalización: la unión a sus ligandos transmite información al interior de la célula y permite a las células percibir las propiedades mecánicas de su entorno.