Las moléculas de adhesión celular (CAM, por sus siglas en inglés, Cell Adhesion Molecules) son un subconjunto de proteínas transmembrana de un solo paso que median la unión de las células con otras células o con la matriz extracelular (MEC). Este proceso, conocido como adhesión celular, es fundamental para mantener la integridad estructural y la función de los tejidos en los organismos multicelulares.
Funciones Principales
Más allá de actuar como un "pegamento molecular", las CAM desempeñan roles críticos en diversos procesos biológicos:
- Mantenimiento Tisular: Son esenciales para generar fuerza y movimiento, asegurando que los órganos ejecuten sus funciones normales.
- Regulación Celular: Participan en los mecanismos de crecimiento, la inhibición por contacto y la apoptosis (muerte celular programada).
- Desarrollo Embrionario: Son determinantes en la organización de las capas germinales y la formación de sistemas complejos, como el sistema nervioso.
Una expresión aberrante de estas moléculas puede derivar en diversas patologías, que varían desde lesiones por congelación hasta el desarrollo de metástasis en el cáncer.
Estructura General
Las CAM son típicamente proteínas bitópicas (transmembrana de un solo paso) y presentan una organización en tres dominios conservados:
- Dominio Intracelular: Interactúa directamente con el citoesqueleto de la célula.
- Dominio Transmembrana: Atraviesa la bicapa lipídica de la membrana plasmática.
- Dominio Extracelular: Responsable de la interacción y unión con ligandos o CAMs de células adyacentes.
Las interacciones pueden ser homofílicas (cuando una CAM se une a otra del mismo tipo en una célula vecina) o heterofílicas (cuando se une a una CAM de un tipo diferente o a un componente de la matriz extracelular).
Clasificación de las CAM
Las moléculas de adhesión celular se clasifican principalmente según su dependencia de iones de calcio (Ca2+) y el tipo de interacción que median.
Moléculas Independientes de Calcio
La superfamilia de las inmunoglobulinas (IgSF) es el grupo más diverso. Se caracteriza por dominios extracelulares similares a los de las inmunoglobulinas, seguidos a menudo por repeticiones del dominio de fibronectina tipo III. Estas moléculas pueden participar tanto en uniones homofílicas como heterofílicas y tienen la capacidad de unirse a integrinas u otras IgSF.
Moléculas Dependientes de Calcio
Integrinas
Las integrinas son receptores heterodiméricos compuestos por una subunidad alfa (α) y una beta (β). Existen 18 subunidades alfa y 8 beta, que se combinan para formar 24 tipos diferentes de integrinas. Estas moléculas median la interacción entre la célula y la matriz extracelular (MEC), uniéndose a proteínas como el colágeno, la fibronectina, el fibrinógeno y la vitronectina.
Las integrinas actúan como puentes de señalización bidireccional entre el entorno extracelular y las vías de señalización intracelular, influyendo en la supervivencia, diferenciación y transcripción celular. Su actividad se regula mediante cambios conformacionales: pasan de un estado de baja afinidad (forma doblada) a uno de alta afinidad (forma extendida) mediante la unión de cationes divalentes (como Ca2+ o Mn2+) y la asociación física con ligandos de la MEC.
Cadherinas
Las cadherinas son glucoproteínas dependientes de Ca2+ que realizan uniones homofílicas. Las cadherinas clásicas (E-cadherina, N-cadherina y P-cadherina) se concentran en las uniones celulares intermedias y se anclan al citoesqueleto de actina a través de proteínas adaptadoras llamadas cateninas.
Son fundamentales en el desarrollo embrionario, especialmente durante la gastrulación para la formación del mesodermo, endodermo y ectodermo, así como en la estabilización sináptica del sistema nervioso.
Selectinas
Las selectinas son CAMs heterofílicas dependientes de calcio que se unen a carbohidratos fucosilados, como las mucinas. Existen tres tipos principales: E-selectina (endotelial), L-selectina (leucocitaria) y P-selectina (plaquetaria). Su función principal es mediar el rodamiento de los leucocitos sobre el endotelio vascular durante la respuesta inflamatoria.
