Adesione cellulare

Le integrine e l'adesione cellulare

Un'altra molecola importante per l'adesione cellulare è la classe delle integrine, che intervengono anche nell'appiattimento del leucocita. Inoltre, hanno funzione recettoriale: dopo che legano una controparte sono in grado di mandare segnali nella cellula. A favore della loro complessità sono presenti due catene polipeptiche: la catena alfa e la catena beta. In base a quest'ultima distinguiamo:

• Beta-1, espressa nella maggior parte delle cellule dei vertebrati
• Beta-2, espressa sulla superficie dei globuli bianchi e dei macrofagi
• Beta-3, espressa nelle piastrine
• Beta-4, espressa negli emidesmosomi

Queste glicoproteine transmembrana sono dipendenti sia dagli ioni calcio che dagli ioni magnesio. Queste molecole di cui abbiamo parlato le troviamo in cellule che vogliono aderire tra loro o alla matrice extracellulare. Se inoltre, è previsto il loro affollamento, esse risultano visibili al microscopio come dei veri e propri apparati giunzionali.

Anche dettigiunzioni cellulari. In caso non vi sia affollamento si fa riferimento ad un tipo di adesione non giunzionale.

Le giunzioni cellulari sono strutture consolidate caratterizzate da un affollamento di molecole di adesione. Distinguiamo:

• Giunzioni occludenti (o tight)
• Giunzioni di ancoraggio (o aderenti), come i desmosomi, gli emidesmosomi, i contatti focali e i podosomi
• Giunzioni comunicati (o gap)

Le giunzioni occludenti sono un tipo di giunzione che instaura uno stretto contatto tra le cellule coinvolte nell'adesione. Favoriscono il trasporto di soluti per via transcellulare e non quello per via paracellulare, per evitare che i nutrienti passino tra una cellula e l'altra. Per questo motivo hanno un ruolo di sigillo. Le proteine caratteristiche di queste giunzioni sono:

• Claudine, letteralmente "chiudere", proteine transmembrana. Tramite le proteine ZO prendono contatto con il citoscheletro.
• Occludine; anche queste "chiudono" non

Permettono la via paracellulare.

Sono occludenti in quanto formano una zonula occludens, che si presenta come una cintura che sigilla tra loro le cellule.

Le molecole di adesione che tra l'altro mediano tutti i fenomeni di adesione cellulare, possono raggrupparsi in certi tipi di interazioni tra cellule tanto da formare gli apparati giunzionali o giunzioni cellulari, che coinvolgono queste molecole di adesione, comprese quelle specifiche delle giunzioni occludenti, come le claudine, le occludine, che sono appunto specifiche di questo tipo di giunzione. Nel caso delle giunzioni in generale le troviamo raggruppate in punti specifici delle membrane delle cellule vicine, tanto che sono visibili al microscopio. Come modello per studiare le giunzioni si utilizza l'epitelio intestinale perché abbiamo tutti i tipi di giunzione. In altri tipi di interazione tra cellule, in altri tessuti, può esserci solo un tipo di giunzione, come il tessuto osseo, che tra gli osteociti.

è la giunzione comunicante. Nell'epitelio intestinale, costituito da enterociti, dotati all'apice di microvilli, tra le cellule troviamo tutti i tipi di giunzione, compresa l'adesione cellula-lamina basale. Abbiamo preso in considerazione la zona in cui si trova la giunzione tight, formante un sigillo che impedisce il passaggio paracellulare di molecole. Subito al di sotto della giunzione occludente troviamo le giunzioni di ancoraggio, che fanno aderire tenacemente le cellule tra loro. Questa è molto importante nei tessuti solidi. Il primo tipo di giunzione, subito dopo la giunzione occludente, è la fascia di adesione delle giunzioni di ancoraggio, chiamata così perché circonda tutto l'intero perimetro cellulare (giunzione a cintura o a fascia); l'altra parte della giunzione di ancoraggio è localizzata, poiché non circonda l'intera cellula, ed è chiamata giunzione a bottone (desmosoma). Entrambe

contribuiscono a tenere unite le cellule tra loro. In questo tipo di giunzione troviamo caderine, dipendenti dallo ione calcio, in quanto hanno dei domini dipendenti da esso, che forma un ponte elettrostatico tenendo unite le proteine. Quando c'è una molecola di adesione, in caso specifico per la caderina, la parte che sporge nel citosol, attraverso proteine intermediarie o di connessione, ad esempio le catenine, prende contatto con il citoscheletro. Quali sono le parti citoscheletriche coinvolte? Microfilamenti di actina nel caso dei fasci di adesione, e filamenti intermedi nel caso della giunzione a bottone, coinvolgendo in ogni caso le caderine, tenendo presente che non prendono contatto diretto con esse, ma lo fanno tramite proteine di connessione. Le molecole di adesione coinvolte nell'adesione cellula-matrice sono molto spesso le integrine, aventi due catene polipeptidiche. Perché è coinvolto il citoscheletro? I filamenti intermedi che troviamo nei

Desmosomi, sono i componenti più stabili del citoscheletro, in grado di sopportare forze meccaniche e trazione. Per esempio: lo strato spinoso dell'epidermide, più precisamente nel cheratinocita, che presenta dei prolungamenti in cui si localizzano i desmosomi, che fanno comunicare le cellule vicine tra loro.

Perché ci sono tanti desmosomi? Perché è lo strato che più si oppone alle sollecitazioni meccaniche.

Le caderine dei desmosomi sono rappresentate dalle desmogleine e dalle desmocolline. A livello invece della placca dei desmosomi, che serve per prendere contatto con i filamenti intermedi di citoscheletro, troviamo le catenine e altre proteine specifiche, come la desmoplachina. Se non ci fosse il collegamento con il citoscheletro, non ci sarebbe la scarica di forze su di esso, provocando il disancoraggio tra le cellule. Il cuore, ad esempio, è in continuo dinamismo, ed è chiaro che vi siano delle forze meccaniche; infatti, tra le

sottostante l'epitelio. Il nome coniato vuol dire di fatto "metà desmosoma", ossia emidesmosomi, che troviamo solo nella parte basale della cellula che interagisce con un connettivo. Le indagini molecolari hanno dimostrato che c'è una cosa importante che cambia, poiché sarà assente la controparte cellulare sostituita dalla lamina basale, che non avrà caderine ma altre molecole, le integrine, ricordando che queste presentano anche funzione recettoriale, quindi in grado di individuare segnali di varia natura, provenienti dai componenti della matrice extracellulare. Gli emidesmosomi sono quindi una variante dei desmosomi, equivalenti alla loro metà, ma non equivalenti dal punto di vista molecolare. La loro placca si presenta in modo simile a quella del desmosoma, ma con un'indagine molecolare ci si rende conto che non sono presenti le stesse proteine. Riassumendo: - Giunzione occludente - Giunzione di ancoraggio, fascia di

adesione e desmosomaRimane la giunzione comunicante, ma non ha funzione decisiva come le altre. Dettaanche giunzione gap, forma dei piccoli canalini che permettono la comunicazione fracitosol di cellule vicine.Comunicazione tra cellule, interazione tra cellule e segnalazione tra cellule sonoespressioni che in citologia hanno lo stesso significato: le cellule dialoganochimicamente tra loro scambiandosi segnali chimici. Quali sonole forme di segnalazione?

• Endocrina: l'ormone, che rappresenta il ligando (solubile, in quanto vienedirettamente riversato nel plasma), in questo caso, deve essere legato alrecettore presente su un'altra cellula, che riconosce e lega il segnale
• Autocrina, che prevede una segnalazione che parte e arriva alla stessa cellula
• Giustacrina: il ligando è una molecola facente parte delle glicoproteine delglicocalice, e sono sempre solubili
• Paracrina: è simile a quella endocrina, ma l'ormone secreto, sempre solubile,viene

Riversato in un ambiente acquoso extracellulare. Questa avviene ad esempio tra i neuroni che comunicano tramite sinapsi chimiche, con l'emissione di un neurotrasmettitore che agisce come un ligando.