Cadherina

Qué es la cadherina

El nombre cadherina es un acrónimo acuñado por Masatoshi Takeichi y Yoshimi Takai a principios de la década de 1980, a partir de calcium-dependent adherence protein. Takeichi, trabajando en la Universidad de Kioto, demostró que la retirada de iones de calcio del medio de cultivo disolvía los contactos intercelulares de modo reversible, y que una proteína concreta era la responsable de esa adhesión. Se habla de una molécula de unos 700 a 750 aminoácidos cuya región extracelular contiene cinco dominios repetidos (EC1 a EC5), cada uno de aproximadamente cien residuos, conectados por bisagras que alojan iones Ca²⁺.

Esos iones no son un detalle menor. Sin calcio, los dominios extracelulares pierden rigidez, la molécula se pliega sobre sí misma y deja de ser funcional. Tres iones de calcio se coordinan entre cada par de dominios, y su presencia convierte la cadena flexible en una varilla semirrígida capaz de establecer uniones homofílicas con la cadherina de la célula vecina.

Estructura molecular y conexión con el citoesqueleto

La región transmembrana es un segmento hidrófobo que ancla la proteína en la membrana plasmática. Por el lado citoplasmático, la cola de la cadherina se asocia a un grupo de proteínas intracelulares llamadas cateninas: la β-catenina se une directamente a la cadherina, y la α-catenina hace de puente con los filamentos de actina del citoesqueleto. Este acoplamiento no es estático. La fosforilación de la β-catenina modifica la fuerza de la unión, y cuando esa fosforilación es excesiva (algo que ocurre en ciertos contextos oncológicos), el complejo se debilita y la célula pierde anclaje.

Conviene añadir que la β-catenina tiene una segunda vida fuera de la membrana. Cuando se libera del complejo cadherina, puede traslocarse al núcleo y actuar como cofactor de transcripción en la vía de señalización Wnt, un dato que conecta la adhesión celular con la regulación génica de un modo que no se sospechó hasta la década de 1990.

Tipos principales

E-cadherina (cadherina epitelial, CDH1). Se expresa en la mayoría de los epitelios y es la mejor estudiada de la familia. Su pérdida o silenciamiento por metilación del promotor se asocia con frecuencia a la transición epitelio-mesénquima, un proceso por el que las células epiteliales adquieren capacidad migratoria. En el carcinoma gástrico difuso existe una variante hereditaria por mutación germinal del gen CDH1.

La N-cadherina (cadherina neural, CDH2) predomina en el tejido nervioso, el músculo cardíaco y el mesénquima. Durante el desarrollo embrionario, la sustitución de E-cadherina por N-cadherina en la cresta neural marca el momento en que esas células abandonan el tubo neural y migran a destinos lejanos.

P-cadherina (cadherina placentaria, CDH3) fue identificada inicialmente en la placenta. También se expresa en la epidermis basal y en el epitelio mamario. La VE-cadherina (CDH5) es específica del endotelio vascular y regula la permeabilidad entre células endoteliales, un aspecto relevante en la inflamación y la extravasación leucocitaria.

Además de las cadherinas clásicas, la superfamilia incluye las desmogleínas y desmocolinas (componentes de los desmosomas) y las protocadherinas, un grupo numeroso con funciones todavía parcialmente desconocidas cuya diversidad es especialmente llamativa en el sistema nervioso.

Papel en la progresión tumoral

La pérdida de función de la E-cadherina se ha documentado en carcinomas de mama, colon, estómago, próstata y otros órganos. Cuando las células tumorales dejan de adherirse entre sí, ganan capacidad de invasión local y pueden acceder a los vasos sanguíneos o linfáticos, lo que facilita la aparición de metástasis. No es el único mecanismo implicado, pero sí uno de los más estudiados.

Un fenómeno adicional, llamado "switch de cadherinas", describe la situación en la que una célula tumoral reduce la expresión de E-cadherina y aumenta la de N-cadherina. Ese cambio altera las afinidades celulares: la célula deja de preferir la compañía de epitelios vecinos y se asocia mejor con fibroblastos y células endoteliales del estroma, lo que favorece la invasión.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre cadherina?

Es un acrónimo del inglés calcium-dependent adherence. El término fue propuesto por el grupo de Masatoshi Takeichi en Kioto a principios de los años ochenta, cuando se demostró que estas proteínas necesitaban iones de calcio para funcionar.

¿Es lo mismo una cadherina que una integrina?

No. Las cadherinas median la adhesión entre una célula y otra (adhesión célula-célula), mientras que las integrinas conectan las células con la matriz extracelular (adhesión célula-sustrato). Ambas familias cooperan, pero sus ligandos, su estructura y sus vías de señalización son distintas.

¿Qué ocurre si falla la E-cadherina?

Depende del contexto. En el desarrollo embrionario, la pérdida transitoria de E-cadherina forma parte de procesos normales como la migración de la cresta neural. En el epitelio adulto, su pérdida permanente se asocia a desorganización tisular y, en el contexto oncológico, a una mayor capacidad de invasión y diseminación tumoral.

¿Tienen las cadherinas alguna relación con las selectinas?

Solo en el sentido amplio de que ambas son moléculas de adhesión. Las selectinas reconocen azúcares de la superficie celular y participan sobre todo en el reclutamiento de leucocitos durante la inflamación. Las cadherinas, en cambio, establecen uniones homofílicas proteína-proteína y mantienen la cohesión tisular. Son familias moleculares independientes.

Referencias

1. Atlas de Histología Vegetal y Animal, Universidad de Vigo. La célula. Membrana celular. Adhesión.
2. LibreTexts Español. Cadherinas: biología celular y molecular.
3. Biocancer.com. Proteínas de adhesión célula-célula.
4. Wikipedia en español. Cadherina.