Desmosomas

Qué son los desmosomas

Un desmosoma es una unión de tipo mácula adherens: una estructura discoidal, de unos 0,2 a 0,5 micras de diámetro, que conecta la membrana de una célula con la de su vecina. Cada célula aporta la mitad simétrica de la placa, de modo que el conjunto funciona como un remache entre dos superficies epiteliales. Su misión es transmitir fuerza y mantener la integridad del tejido cuando este se estira, se comprime o se somete a fricción.

El término procede del griego δεσμός (desmós), que significa "atadura, vínculo, ligadura", y del sufijo -σῶμα (sôma), "cuerpo". Fueron descritos por primera vez por el histólogo italiano Giulio Bizzozero en 1864, que los observó como pequeños nudos en las células espinosas de la epidermis y los denominó "nodos de Bizzozero". El nombre actual, propuesto por Josef Schaffer en 1920, terminó por imponerse en la literatura anatómica.

Arquitectura molecular de un desmosoma

La estructura se organiza en dos mitades enfrentadas. En cada célula se distinguen tres regiones al microscopio electrónico: una placa densa externa, pegada a la membrana; una placa densa interna, más alejada; y un espacio intercelular ocupado por los dominios extracelulares de las proteínas de adhesión, con un electrondenso central llamado línea media.

Los componentes moleculares se agrupan en tres familias. Las cadherinas desmosomales (la desmogleína y la desmocolina) atraviesan la membrana y sus dominios extracelulares se unen entre sí de forma calcio-dependiente, tanto de manera homofílica (Dsg con Dsg) como heterofílica (Dsg con Dsc). Las proteínas armadillo, placoglobina y placofilinas, se sitúan en la cara citoplásmica y conectan la cola de las cadherinas con la placa densa interna. Y la desmoplaquina, la proteína más abundante del desmosoma, ancla el conjunto a los filamentos intermedios del citoesqueleto: queratinas en el epitelio, desmina en el corazón.

Ese entramado transforma el desmosoma en algo más que un punto de contacto: es un nodo que conecta el citoesqueleto de una célula con el de su vecina y, por extensión, con el de toda la lámina epitelial.

Tipos de desmosomas según el tejido

La composición varía según la localización, porque cada isoforma de cadherina desmosomal se expresa de forma selectiva. En la epidermis, la desmogleína 1 y la desmocolina 1 predominan en las capas superficiales, mientras que la desmogleína 3 y la desmocolina 3 se concentran en el estrato basal. Esta distribución en gradiente es la que explica que las enfermedades autoinmunes que atacan a estas proteínas produzcan ampollas a alturas distintas del epitelio.

En el miocardio los desmosomas forman parte del disco intercalar, la zona de contacto entre miocitos contiguos, donde conviven con uniones adherentes y uniones de tipo gap. Esa mezcla de estructuras se denomina area composita y es una peculiaridad del corazón: los desmosomas del disco intercalar se anclan a filamentos de desmina, no de queratina. Cualquier fallo en ese anclaje compromete la transmisión de fuerza contráctil y predispone a la aparición de arritmias.

Estado de hiperadhesión

Los desmosomas maduros pasan a una configuración especial conocida como hiperadhesión. En este estado, la unión entre cadherinas se vuelve independiente del calcio extracelular y resiste condiciones que romperían una unión joven. Esta propiedad les permite mantener la cohesión tisular durante largos periodos y frente a estímulos mecánicos repetidos. La transición inversa, con vuelta a la dependencia de calcio, se produce durante la cicatrización de heridas, cuando el tejido necesita remodelarse.

Diferenciación con otras uniones celulares

Uniones adherentes. Comparten con los desmosomas una estructura en placa y una base de cadherinas, pero anclan filamentos de actina en lugar de filamentos intermedios. Sus cadherinas son las clásicas (E-cadherina, N-cadherina), no las desmosomales.

Hemidesmosomas. Solo tienen media placa: unen la célula epitelial basal a la lámina basal, no a otra célula. Su proteína transmembrana no es una cadherina sino una integrina (α6β4).

Uniones estrechas (tight junctions). Sellan el espacio intercelular para impedir el paso de moléculas entre células. No tienen función mecánica; su cometido es de barrera.

Uniones comunicantes (gap). Forman canales que conectan el citoplasma de dos células vecinas y permiten el paso de iones y pequeñas moléculas. Están construidas con conexinas, no con cadherinas.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llaman así los desmosomas?

La palabra combina el griego δεσμός, "atadura", con σῶμα, "cuerpo": literalmente, "cuerpo que ata". El nombre lo introdujo el histólogo austriaco Josef Schaffer en 1920 para sustituir la designación previa de "nudos de Bizzozero", que era el histólogo italiano que los había identificado décadas antes en la piel.

¿En qué tejidos hay más desmosomas?

Predominan allí donde el tejido debe soportar tracción o fricción constantes: la epidermis, las mucosas de la boca, el esófago, el cuello uterino y el epitelio de la vejiga. También son muy numerosos en el músculo cardíaco, donde forman parte del disco intercalar, y en las meninges. En cambio, escasean en los epitelios simples de absorción y secreción, como el intestinal.

¿Qué ocurre cuando falla un desmosoma?

Depende de qué componente esté afectado y en qué tejido se exprese. Si el defecto está en las cadherinas de la piel, se pierde la cohesión entre queratinocitos y aparecen ampollas, un mecanismo típico de las enfermedades ampollosas autoinmunes. Si afecta a la desmoplaquina o a la placofilina en el miocardio, la conexión entre miocitos se debilita, el tejido tiende a sustituirse por grasa y fibrosis y aumenta el riesgo de arritmias ventriculares. La proteína alterada determina el órgano diana, y la manifestación depende del tejido.

¿Es lo mismo un desmosoma que una unión adherente?

No. Aunque ambos se organizan en placas y usan cadherinas como proteínas de adhesión, se diferencian en dos puntos clave. Los desmosomas anclan filamentos intermedios y usan cadherinas específicas (Dsg y Dsc); las uniones adherentes anclan filamentos de actina y usan cadherinas clásicas como la E-cadherina.

Referencias

1. Delva E, Tucker DK, Kowalczyk AP. The desmosome. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology.
2. Green KJ, Simpson CL. Desmosomes: new perspectives on a classic. Journal of Investigative Dermatology.
3. Bharathan NK, Giang W, Aaron JS, Herrmann H, Rübsam M, Niessen CM, Chew TL, Kowalczyk AP. The desmosome comes into focus. Journal of Cell Biology.
4. Real Academia Española. Desmosoma. Enclave de Ciencia.