CD54

Qué es CD54

ICAM-1 fue identificada en la década de 1980 como una molécula de superficie inducible por citocinas en células endoteliales cultivadas. El gen ICAM1 se localiza en el cromosoma 19p13.2 y codifica una proteína con cinco dominios extracelulares de tipo inmunoglobulina, un segmento transmembrana único y una cola citoplasmática que conecta con el citoesqueleto de actina a través de proteínas adaptadoras como la alfa-actinina y la ezrina. Los dominios 1 y 3 contienen los sitios de unión a LFA-1 y Mac-1, respectivamente.

Su distribución no se limita al endotelio. Células epiteliales, fibroblastos, macrófagos tisulares y células dendríticas del centro germinal también expresan ICAM-1, aunque es en la superficie endotelial donde cumple su función más estudiada. La expresión basal en condiciones de reposo es baja; son las señales inflamatorias las que elevan su densidad hasta niveles capaces de retener al leucocito circulante.

ICAM-1 en la cascada de adhesión leucocitaria

El reclutamiento de leucocitos sigue una secuencia en la que cada paso depende de familias moleculares diferentes. Las selectinas inician el rodamiento, y las quimiocinas activan las integrinas del leucocito. ICAM-1 interviene en el paso inmediatamente posterior: la adhesión firme. Cuando LFA-1 en el neutrófilo o el monocito adopta su conformación de alta afinidad, se une a ICAM-1 en la célula endotelial y detiene al leucocito sobre la pared del vaso.

Después viene la diapédesis. ICAM-1 se concentra en las uniones interendoteliales, rodeando al leucocito en tránsito y formando una estructura en anillo que guía su paso entre las células endoteliales o a través de ellas. El endotelio no es pasivo en este proceso: la unión de LFA-1 a ICAM-1 activa señales intracelulares en la célula endotelial (fosforilación de tirosinas, movilización de calcio, reorganización del citoesqueleto) que abren transitoriamente la barrera.

Receptor de patógenos

Un dato que suele sorprender fuera del ámbito de la virología es que ICAM-1 funciona como receptor del rinovirus humano del grupo mayor (los serotipos que causan la mayoría de los resfriados comunes). La partícula vírica se une al dominio 1 de ICAM-1, el mismo que reconoce LFA-1, y utiliza esa interacción para entrar en las células del epitelio respiratorio. También el plasmodio de la malaria (Plasmodium falciparum) aprovecha ICAM-1 como punto de anclaje de los eritrocitos parasitados al endotelio cerebral, un mecanismo implicado en la patogenia de la malaria cerebral.

Diferenciación con ICAM-2 e ICAM-3

Las tres moléculas ICAM comparten estructura de dominios inmunoglobulina y la capacidad de unir LFA-1, pero sus perfiles de expresión y regulación son distintos. ICAM-1 es inducible: su presencia en el endotelio activado puede multiplicarse por diez o más en cuestión de horas tras la estimulación con TNF-alfa. ICAM-2 (CD102), en cambio, se expresa de forma constitutiva y no aumenta con la inflamación; su función principal es facilitar la transmigración en condiciones basales. ICAM-3 (CD50) no aparece en el endotelio y opera en interacciones leucocito-leucocito, sobre todo en el contacto entre el linfocito T y la célula dendrítica.

ICAM-1 soluble

Existe una forma soluble de ICAM-1 (sICAM-1) que se genera por escisión proteolítica del ectodominio o por un empalme alternativo del ARN mensajero. Se detecta en el plasma y sus niveles se elevan en procesos inflamatorios crónicos, en la aterosclerosis y en el rechazo de trasplantes. Se ha estudiado como biomarcador de activación endotelial, aunque su utilidad clínica individual es limitada por la falta de especificidad.

Preguntas frecuentes

¿Por qué ICAM-1 es importante en la inflamación?

Porque es la principal molécula de anclaje del leucocito al endotelio inflamado. Sin ICAM-1, los leucocitos no pueden detenerse sobre la pared del vaso ni atravesarla para llegar al tejido donde se necesita la respuesta inflamatoria. Estudios con ratones deficientes en ICAM-1 muestran una reducción muy marcada de la infiltración leucocitaria en modelos de inflamación pulmonar y de encefalomielitis autoinmune.

¿ICAM-1 y CD54 son la misma molécula?

Sí. CD54 es la designación del sistema de antígenos CD asignada en los talleres internacionales de tipificación leucocitaria. ICAM-1 es el nombre funcional basado en su pertenencia a la familia de moléculas de adhesión intercelular.

¿Es cierto que el virus del resfriado usa ICAM-1 para infectar?

Sí, al menos para la mayoría de los serotipos del rinovirus humano. La partícula del virus contacta con el dominio 1 de ICAM-1 en la membrana de las células del epitelio nasal y lo emplea para introducirse en ellas. Otros serotipos minoritarios utilizan receptores distintos.

Referencias

1. MedlinePlus. Inflamación.
2. Manual MSD (versión para profesionales). Componentes moleculares del sistema inmunitario.
3. UniProt Consortium. ICAM1 - Intercellular adhesion molecule 1 (P05362).
4. NCBI Gene. ICAM1 - intercellular adhesion molecule 1 (Gene ID: 3383).