Desmosomas y uniones adherentes

Los desmosomas y las uniones adherentes son las principales uniones de anclaje que mantienen las células unidas mecánicamente. Ambas se construyen sobre proteínas de adhesión cadherinas, pero se acoplan a diferentes sistemas citoesqueléticos: las uniones adherentes se unen a la red de filamentos de actina, mientras que los desmosomas anclan los filamentos intermedios, confiriendo conjuntamente a los tejidos la fuerza para resistir el estiramiento y la cizalladura.

Definition

Las uniones adherentes y los desmosomas son uniones celulares de anclaje en las que las proteínas de adhesión de la familia de las cadherinas unen las células entre sí y, a través de proteínas de placa citoplasmáticas, se conectan al citoesqueleto: las cadherinas clásicas y las cateninas unen las uniones adherentes a los filamentos de actina, mientras que las cadherinas desmosómicas y las plaquinas unen los desmosomas a los filamentos intermedios.

Scope

Este tema abarca las dos uniones de anclaje basadas en cadherinas —la unión adherente (zonula adherens) y el desmosoma (macula adherens)— incluyendo sus proteínas de adhesión, las proteínas de placa citoplasmáticas que las conectan al citoesqueleto, y sus enlaces contrastantes con los filamentos de actina frente a los filamentos intermedios. Se trata como una entrada de referencia y educativa, más que como una guía clínica.

Key concepts

• Uniones de anclaje
• Unión adherente (zonula adherens)
• Desmosoma (macula adherens)
• Cadherinas clásicas y cateninas
• Cadherinas desmosómicas (desmogleínas, desmocolinas)
• Proteínas de placa (placoglobina, placofilina, desmoplaquina)
• Anclaje de filamentos de actina frente a filamentos intermedios

Mechanisms

Ambas uniones utilizan cadherinas calcio-dependientes cuyos dominios extracelulares median la adhesión entre células y cuyas colas citoplasmáticas reclutan proteínas de placa que se unen al citoesqueleto. En la unión adherente, las cadherinas clásicas (como la E-cadherina) se unen a la beta-catenina y a la p120-catenina, y a través de la alfa-catenina se conectan a la red de filamentos de actina, formando un cinturón de adhesión continuo cerca del polo apical. En el desmosoma, las cadherinas desmosómicas (desmogleínas y desmocolinas) interactúan con proteínas de placa —placoglobina, placofilina y desmoplaquina— que anclan los filamentos intermedios, produciendo remaches puntuales que distribuyen el estrés mecánico a través del tejido. Esta división del trabajo significa que las uniones adherentes y los desmosomas se complementan entre sí, siendo las primeras contráctiles y dinámicas, y los segundos proporcionando una unión robusta y de soporte de carga.

Clinical relevance

Dado que los desmosomas y las uniones adherentes proporcionan la cohesión mecánica de los epitelios y el músculo cardíaco, sus componentes se estudian en el contexto de la integridad tisular. Esta entrada presenta la estructura y el mecanismo con fines de referencia y educación, y no constituye una base para el diagnóstico o el tratamiento.

History

Los desmosomas y la unión intermedia (adherente) fueron definidos morfológicamente por Farquhar y Palade (1963) como elementos distintos del complejo de unión epitelial. La identificación de las cadherinas por Takeichi y sus colegas y la disección de la maquinaria de cateninas y proteínas de placa establecieron posteriormente ambas uniones como sistemas de adhesión basados en cadherinas que difieren principalmente en sus socios citoesqueléticos.

Key figures

• Masatoshi Takeichi
• Barry Gumbiner
• William Weis
• Andrew Kowalczyk
• Marilyn Farquhar

Seminal works

• farquhar-palade-1963
• yap-1997
• meng-takeichi-2009
• delva-2009

Frequently asked questions

¿En qué se diferencian los desmosomas de las uniones adherentes?

Ambas son uniones de anclaje basadas en cadherinas, pero las uniones adherentes se conectan a la red de filamentos de actina y a menudo forman un cinturón continuo, mientras que los desmosomas utilizan cadherinas desmosómicas especializadas y proteínas de placa para anclar filamentos intermedios en sitios puntuales.

¿Qué papel juega el calcio en estas uniones?

Las cadherinas que median la adhesión en ambas uniones son calcio-dependientes; la unión del calcio rigidiza sus dominios extracelulares y es necesaria para que se unan a las cadherinas asociadas en las células vecinas.