Adherencia celular

Qué es la adherencia celular

Para que un organismo pluricelular mantenga su arquitectura tisular, las células necesitan anclarse unas a otras y al armazón de proteínas y polisacáridos que las rodea. La adherencia celular designa ese conjunto de interacciones. No se trata de una fuerza de contacto inespecífica: las uniones dependen de receptores concretos que reconocen ligandos definidos, y esa especificidad permite que células de distinto tipo se ordenen en capas, migren hacia un destino preciso o transmitan señales mecánicas al interior de la propia célula.

Se distinguen dos grandes categorías de unión. Las uniones célula-célula, sostenidas principalmente por cadherinas (en las uniones adherentes y los desmosomas), son responsables de la cohesión dentro de un mismo tejido. Las uniones célula-matriz, mediadas por integrinas que conectan el citoesqueleto interno con proteínas como el colágeno, la laminina y la fibronectina, anclan la célula a su entorno y le permiten detectar propiedades mecánicas del sustrato sobre el que se asienta.

Familias de moléculas de adhesión

Las cadherinas son glucoproteínas dependientes del calcio. Su unión es homofílica: cada cadherina se empareja con otra cadherina del mismo tipo en la célula vecina. La E-cadherina predomina en epitelios; la N-cadherina, en tejido nervioso y mesenquimal. La pérdida de E-cadherina en células epiteliales tumorales facilita la disociación celular y la aparición de metástasis, un hallazgo que ha convertido a estas proteínas en marcadores de interés en oncología.

Formadas por una subunidad alfa y una beta, las integrinas son heterodímeros que median sobre todo la unión de la célula con la matriz extracelular, aunque algunas integrinas leucocitarias se unen directamente a proteínas de la superfamilia de las inmunoglobulinas expresadas en el endotelio vascular. Un rasgo notable de las integrinas es su capacidad de señalización bidireccional: la activación del dominio intracelular modifica la afinidad del dominio extracelular, y viceversa.

Las selectinas participan en interacciones transitorias. Durante la respuesta inflamatoria, las selectinas endoteliales (E-selectina y P-selectina) frenan a los leucocitos que circulan por el torrente sanguíneo y los hacen rodar sobre la pared vascular hasta que otras moléculas consolidan la unión y permiten la migración hacia el foco inflamatorio. Son, por tanto, las primeras en actuar en la cascada de reclutamiento leucocitario.

ICAM-1 y VCAM-1, pertenecientes a la superfamilia de las inmunoglobulinas (IgCAM), completan el cuadro. Estas moléculas establecen uniones más estables con los leucocitos una vez que las selectinas los han frenado. Su expresión aumenta en el endotelio activado por citocinas proinflamatorias.

Funciones biológicas de la adherencia celular

Sin adherencia celular no habría tejidos organizados. Durante la embriogénesis, las cadherinas dirigen la separación de poblaciones celulares (por ejemplo, en la formación del tubo neural) y las integrinas guían las migraciones de células de la cresta neural. En la cicatrización de heridas, queratinocitos y fibroblastos avanzan sobre la matriz provisional mediante contactos focales mediados por integrinas. Y en la vigilancia inmunitaria, la cascada selectina-integrina-IgCAM permite que los leucocitos abandonen el torrente sanguíneo justo donde se les necesita.

Cuando alguno de estos mecanismos falla, las consecuencias pueden ser graves. La deficiencia de adhesión leucocitaria tipo I, causada por mutaciones en la subunidad beta-2 de las integrinas leucocitarias, provoca infecciones recurrentes por incapacidad de los neutrófilos para salir de los vasos sanguíneos y alcanzar los tejidos infectados.

Preguntas frecuentes

¿Adherencia celular y adhesión celular son lo mismo?

Sí, en la literatura biomédica en español se usan como sinónimos. Adhesión es más frecuente en textos de biología molecular; adherencia tiene mayor tradición en el español clínico.

¿Qué ocurre si las moléculas de adhesión no funcionan correctamente?

Depende de la familia afectada. La pérdida de cadherinas facilita la diseminación tumoral. Las mutaciones en integrinas leucocitarias causan inmunodeficiencias con infecciones de repetición. Las alteraciones en selectinas pueden dificultar el reclutamiento de leucocitos hacia zonas de infección o inflamación.

¿Todas las moléculas de adhesión necesitan calcio?

No. Las cadherinas y las selectinas son calcio-dependientes. Las integrinas requieren cationes divalentes (calcio, magnesio o manganeso) para la unión a sus ligandos, pero las IgCAM funcionan de manera independiente del calcio.

Referencias

1. Instituto Nacional del Cáncer (NCI). Adhesión celular. Diccionario de cáncer.
2. Real Academia Nacional de Medicina. Adherencia. Diccionario de términos médicos.
3. Departamento de Biología Funcional, Universidad de Vigo. La célula: adhesión. Atlas de Histología Vegetal y Animal.
4. MedlinePlus en español. Adherencias.