Uniones en hendidura y comunicación celular

Las uniones en hendidura son uniones comunicantes que conectan el citoplasma de células adyacentes a través de grupos de canales, permitiendo que iones y moléculas pequeñas pasen directamente de una célula a la siguiente. Proporcionan una vía para el acoplamiento eléctrico y metabólico, sincronizando la actividad de las células en tejidos como el músculo cardíaco, el músculo liso y muchos epitelios.

Definition

Una unión en hendidura es una unión celular comunicante formada por hemicanales emparejados (conexones) en las membranas de células adyacentes, cada conexón ensamblado a partir de proteínas conexina, que juntos crean un canal acuoso que permite el intercambio citoplasmático directo de iones y moléculas pequeñas de aproximadamente un kilodalton o menos.

Scope

Este tema abarca la estructura de las uniones en hendidura como canales construidos a partir de conexinas, los tipos de moléculas que permiten pasar, su papel en la comunicación intercelular eléctrica y metabólica, y la regulación de la compuerta del canal. Se trata como una entrada de referencia y educativa, no como una guía clínica.

Key concepts

• Unión comunicante
• Proteínas conexina
• Conexón (hemicanal)
• Acoplamiento citoplasmático directo
• Acoplamiento eléctrico
• Acoplamiento metabólico
• Compuerta y regulación del canal
• Ondas de calcio intercelulares

Mechanisms

Cada canal de unión en hendidura se forma por el acoplamiento de dos conexones, uno aportado por cada célula, y cada conexón es un anillo de seis subunidades de conexina que rodea un poro central. Cuando muchos de estos canales se agrupan, forman una placa que une el estrecho espacio entre las membranas opuestas. El poro permite el paso de iones y moléculas pequeñas hidrosolubles de hasta aproximadamente un kilodalton, incluyendo iones que transportan corriente eléctrica y segundos mensajeros como el calcio y el trifosfato de inositol, por lo que las células acopladas comparten tanto señales eléctricas como metabolitos. La permeabilidad del canal no es constante: la compuerta se regula por factores como la concentración intracelular de calcio, el pH y la fosforilación de las conexinas, lo que permite a las células abrir o cerrar la comunicación. Este acoplamiento favorece un comportamiento coordinado, incluyendo la propagación de ondas de calcio intercelulares a través de los tejidos.

Clinical relevance

El acoplamiento por uniones en hendidura subyace a funciones coordinadas como la propagación de la excitación eléctrica en el corazón y la sincronización de las células secretoras y contráctiles, por lo que la biología de las conexinas es ampliamente estudiada en fisiología y patología. Esta entrada describe el mecanismo con fines de referencia y educativos y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento.

History

La unión comunicante fue reconocida entre los elementos distinguidos por Farquhar y Palade (1963) y posteriormente fue resuelta mediante estudios de criofractura y fisiológicos como un sitio de acoplamiento directo célula a célula. La identificación de la familia de genes de las conexinas estableció la composición molecular de los canales y permitió analizar en detalle su compuerta y permeabilidad.

Key figures

• Daniel Goodenough
• David Paul
• Werner Loewenstein
• Juan Saez

Seminal works

• farquhar-palade-1963
• goodenough-paul-2009
• saez-2003

Frequently asked questions

¿Qué pasa a través de una unión en hendidura?

Iones y moléculas pequeñas hidrosolubles de hasta aproximadamente un kilodalton, incluyendo iones portadores de corriente y segundos mensajeros como el calcio y el trifosfato de inositol, pueden moverse directamente entre células acopladas.

¿De qué están hechas las uniones en hendidura?

Están construidas a partir de proteínas conexina; seis conexinas forman un hemicanal (conexón) en una célula, y dos conexones de células adyacentes se acoplan extremo con extremo para crear un canal continuo entre los dos citoplasmas.