Descrizione delle giunzioni cellulari e loro funzioni principali

Tipi di interazione tra recettori

I recettori di adesione possono legarsi ai recettori di altre cellule in 3 modi:

- interazione omofilica: si legano due recettori dello stesso tipo, anche se su cellule diverse

- interazione eterofilica: si legano recettori di tipo diverso su cellule diverse.

- legame mediato da molecola: due recettori diversi si legano tramite una molecola che fa da ponte.
1) Un primo tipo di giunzione è quella adesiva, che serve a collegare fisicamente due cellule tra loro.

I due recettori adesivi (cioè che legano due cellule) più conosciuti sono le caderine e i CAM.

Le caderine sono delle glicoproteine transmembrana, che per funzionare si servono di Ca²⁺ e fanno interazioni omofiliche, poiché si legano ad un’altra caderina. In base al tessuto in cui ci troviamo abbiamo un tipo diverso di caderina, ad esempio le caderine E nel tessuto epiteliale. Il loro scopo è formare legami forti tra due cellule. Per rendere più forti i legami tra due cellule vanno a collegare direttamente i citoscheletri delle due cellule, in particolare le fibre di actina. Le caderine per legarsi alle actine usano le proteine catenine che fungono da ponte.

Le CAM sono parenti delle immunoglobuline e sono sempre proteine che funzionano da recettori adesivi, ma a differenza delle caderine non usano Ca²⁺, non fanno necessariamente interazioni omofiliche e non fanno legami tanto forti. Queste CAM ne esistono in tante varietà, provenienti da uno stesso mRNA con splicing alternativo (splicing alternativo=isoforme).

Queste giunzioni adesive si dividono in giunzioni aderenti, desmosomi ed emidesmosomi.

- Giunzioni aderenti: si formano ai lati delle cellule epiteliali per formare tipo una cintura tutto intorno alla cellula, in modo da legarsi alle cellule vicine. Sono giunzioni fatte dalle caderine, per cui l’obiettivo è quello di legare fortemente le cellule tra di loro, collegando non solo le membrane ma anche il citoscheletro di actina.

- Desmosomi: sono delle giunzioni adesive che a differenza delle giunzioni aderenti non si mettono tutto intorno alla cellula, ma si formano solo in alcuni punti. Sono fatti anche loro da caderine, ma hanno il nome specifico di desmocolline e desmogleine.

- Emidesmosomi: sono come dei desmosomi, ma che invece di fare collegamenti laterali con altre cellule, fanno collegamenti tra la cellula e la lamina basale. La lamina basale sarebbe la matrice extracellulare su cui si appoggiano queste cellule. Abbiamo un’eccezione: in questo caso come proteine adesive invece delle caderine abbiamo le integrine che vanno a collegare i filamenti intermedi invece delle actine. Le integrine per attivarsi fanno interazioni eterofiliche con altri tipi di integrine, che si trovano sempre sulla stessa cellula.

Giunzioni occludenti e loro importanza

2) Un altro tipo di giunzione è quella occludente, ovvero giunzioni così strette che non lasciano spazio tra due cellule. Infatti queste giunzioni si formano lungo tutto il perimetro della cellula, formando un sigillo, per cui le molecole potranno passare solo tramite canali di trasporto. Queste giunzioni stanno tipo nell’intestino, poiché il cibo non deve assolutamente entrare tra le cellule. Queste giunzioni sono fatte dalle proteine occludine e claudine.

Giunzioni comunicanti e connessoni

3) Le giunzioni comunicanti sono l’ultima tipologia. La loro caratteristica è quella di formare giunzioni che al loro interno sono cave per consentire il passaggio di molecole. In particolare, questa struttura di cilindro cavo è denominata connessone ed è formato da proteine dette connessine. Questi canali si chiudono quando aumenta il Ca²⁺ all’interno della cellula. Infatti il Ca²⁺ aumenta quando la cellula è danneggiata, per cui per non danneggiare le altre cellule chiude i canali e si isola.