Biochimica - adesione delle molecole

Le molecole di adesione cellula-cellula e cellula-matrice

Principi di citologia e istologia

Prof. Pucci, 2003

Le CAMs

Modulo caderinico NH₂ Modulo Ig A CD B GE FS S COOH Ca⁺⁺ Ca⁺⁺ SS Ca⁺⁺

Le principali famiglie di molecole di adesione cellula-cellula (CAMs)

Sono le seguenti:

• Selectine: formano legami transitori principalmente tra leucociti e cellule endoteliali.
• Immunoglobuline di superficie (IgSF): formano legami stabili o transitori tra una varietà di tipi cellulari. Alle IgSF appartiene anche la sottoclasse delle mucine espresse principalmente da cellule epiteliali, che formano legami transitori.
• Caderine: formano legami omotipici stabili principalmente tra cellule epiteliali, cellule nervose e cellule muscolari.

Glicoproteina di superficie

Le selectine sono una famiglia di glicoproteine integrali, che riconoscono e legano specifiche sequenze di carboidrati presenti sulla superficie di altre cellule. Sono espresse principalmente sui leucociti e sono coinvolte nella risposta infiammatoria. Se ne conoscono tre membri: le L-, le P- e le E-selectine.

Le L-selectine sono espresse su tutte le classi di leucociti e legano le P e le E presenti sulle cellule endoteliali, in modo calcio-dipendente.

Modello di adesioni transitorie cellula-cellula

Queste adesioni si verificano tra leucociti ed endotelio vasale durante la risposta infiammatoria.

• Vaso sanguigno
• Lamina basale
• Cellule endoteliali
• Flusso sanguigno
• Rotolamento
• Adesione
• Diapedesi
• Connettivo
• Migrazione

Citochine infiammatorie

Da C.B. Bertozzi, Current Biology, 1995

Le immunoglobuline di superficie

Le IgSF hanno una struttura secondaria formata da domini omologhi a foglietti beta (Ig-fold), presenti sul versante extracellulare delle molecole. Ciascun modulo immunoglobulinico è composto da 70-110 residui amminoacidici. Ciascun modulo Ig interagisce con unità adiacenti, tramite legami deboli, venendo a costituire una struttura terziaria globulare molto resistente alle proteasi. La maggior parte delle IgSF forma adesioni di tipo omofilico (con molecole dello stesso tipo) indipendenti da calcio.

Elementi variabili delle IgSF

• Numero di ripetizioni del dominio Ig
• Lunghezza della porzione citoplasmatica
• Presenza o assenza di altri domini strutturali e funzionali (in particolare domini di tipo fibronectinico)
• Grado di glicosilazione

Alcuni membri delle IgSF vennero originariamente identificati per la loro associazione a certi tumori; tra questi il più noto è il CEA (Carcino-Embryonic Antigen), presente in alte concentrazioni nel siero di pazienti affetti da carcinoma del colon, della mammella e di altri tumori, e normalmente espresso in derivati endodermici nel corso dello sviluppo embrionale. Altre IgSF, tipicamente associate a tumore, sono l'oncoproteina DCC (Delete in Colon Cancer), la BGP (Biliary GlycoProtein), la NCA (Non-specific Cross-reacting Antigen).