JUNÇÕES ENTRE CÉLULAS

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Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
JUNÇÕES: CÉLULA-CÉLULA E CÉLULAS-MEC
● Epitélio são estruturas polarizadas:
Parte voltada ao lúmen (livre) e parte para o tecido conjuntivo.
● Envolvimento de proteínas transmembranas
Homofílicas: interação mediada por moléculas do mesmo tipo
Heterofílicas: interação por moléculas diferentes
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(esse último exemplo é interação entre célula e matriz extracelular)
CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL
I. JUNÇÃO OCLUDENTE
“Selam” o espaço entre células em um epitélio evitando a difusão indiscriminada de
moléculas (espaço seletivo).
● Junções compactas (tight junction) → em vertebrados
● Modelo de uma junção compacta:
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○ Os domínios extracelulares dessas proteínas interagem para bloquear o
espaço intercelular
○ Interação homofílica, no caso das Claudinas e ocludinas
○ Proteínas ZO (zona ocludente) são intracelulares e ancoram as fitas ao
citoesqueleto de actina.
>>> A composição protéica varia de acordo com a função da junção <<<
● Permitem a formação de uma barreira com permeabilidade seletiva através das
camadas de células epiteliais.
○ Espaços entre as células devem ser selados para evitar que moléculas
transportadas não retomem ao lúmen do intestino.
○ Selagem não é absoluta
○ Barreira contra a difusão de proteínas de membrana entre domínios
apical e basolateral da mp
○ Manutenção da polaridade da célula→ transportadores do polo apical e
do polo baso-lateral
○ Transporte paracelular→ passagem de nutrientes entre as células
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Traçador é eletrodenso→ mancha escura - é barrado pela junção compacta.
II. JUNÇÃO DE ANCORAMENTO
Conectam mecanicamente as células (e seu citoesqueleto) às
vizinhas ou à matriz extracelular.
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● Adesão célula-célula
a. Mediada por filamentos de actina: junção aderente
b. Mediada por filamentos intermediários: desmossomos
● Adesão célula-matriz extracelular
a. Junções célula-mec mediada por filamentos de actina
b. Mediada por filamentos intermediários: hemidesmossomos
NO EPITÉLIO→ cél-cél ou cél-mec
● No epitélio as células suportam a tensão no tecido
● Membrana plasmática frágil, sendo imprópria para transmitir força mecânica
entre as células
● As junções de ancoramento têm o papel de dissipar a tensão mecânica
recebida para outras células adjacentes.
○ Conexão entre: citoesqueletos de células, mp e citoesqueleto, célula e mec
○ Mais abundantes em tecidos sujeitos a estresse mecânico→ músculo
esquelético, cardíaco e epiderme
● Junção de ancoramento célula-célula é mediada por CADERINA (proteína
transmembrana)
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ESTRUTURA E FUNÇÃO DAS CADERINAS
Funcionamento na presença de cálcio→ Ca++ muda a conformação da
caderina de forma que elas exponham os domínios de interação, permitindo
aderência.
● Em uma junção típica várias moléculas (força cumulativa - coesão) de caderina
estão dispostas em paralelo→ “Princípio de Velcro”
● Fornece força, mas pode ser desfeita facilmente→ estrutura dinâmica.
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ADESÃO CÉLULA-CÉLULA
JUNÇÕES ADERENTES: conectam filamentos de actina entre as células
por meio da caderina
● Ligação indireta da cadeira à actina por proteínas de
ancoragem intracelulares: caterina beta e alfa, vinculina etc.
● Cinto de adesão
○ Junções aderentes formam cintos de adesão contínuo,
abaixo das junções compactas.
○ Unidas por caderina ligadas a filamentos de actina por
proteínas de ancoramento.
○ Bloqueio de junções aderentes impedem a formação de
junções compactas.
DESMOSSOMOS: conectam filamentos intermediários entre as células por meio da
caderina
● Morfologia característica→ botões
● Sítios de ancoramento para filamentos intermediários
Filamentos de queratina→ células epiteliais
Filamentos de desmina→ células musculares cardíacas
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● Proteínas intracelulares de ancoramento - desmoplaquina e placoglobina.
● Prove ao tecido a capacidade de manter a integridade.
● Depende de cálcio→ em tecidos adultos que perderam a capacidade de
divisão, sendo mais estáveis, esses adquirem uma hiperadesividade (sem
dependência de cálcio), sendo ela plástica, dependente de sinalização celular.
● Doença: Pênfigo: autoimune - anticorpos contra caderinas desmossômicas -
bolhas na pele.
● Componentes moleculares dos desmossomos:
Proteínas de ancoramento (caderina - filamento intermediário): desmoplaquina
e placoglobina.
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OUTROS MECANISMOS DE INTERAÇÃO CÉLULA-CÉLULA
SELECTINAS
● Proteínas transmembranas da família das lectinas (ligam-se a carboidratos).
● Estabelecem ligações heterotípicas
● Expressas em células endoteliais que mediam adesão célula-célula temporária
na corrente sanguínea.
● Dependente de cálcio
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Migração de leucócitos:
1. Leucócitos seguem o fluxo da corrente sanguínea - estado de repouso;
condição normal.
2. Sinal de inflamação
Ativação de células endoteliais a expressar:
Selectinas: normal// sequestradas em vesículas; na superfície celular
PAF: ativação de integrina nos leucócito.
ICAM-1: adesão - afinidade com integrinas
⇒ Selectinas promovem ligações fracas com leucócitos livres na corrente e a
interação ICAM/integrina, ligações mais fortes
3. Leucócitos “rolam” e adentram as células endoteliais.
ADESÃO CÉLULA-MATRIZ EXTRACELULAR
Ancoragem na LÂMINA BASAL:
● Estrutura tênue e flexível de mec, composta por proteínas
● De 40 - 120 nm→ microscópio eletrônico
● Forra camadas de células epiteliais, endoteliais e musculares esqueléticas.
● Separa os tecidos do tecido conjuntivo
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● Funções:
○ Suporte (ex.: epitélio)
○ Polaridade celular
○ Vias de migração celular
○ Guia para regeneração dos tecidos (células replicativas)
○ Filtração (ex.: rim)
● Composição é variável:
Laminina, Colágeno tipo IV, Nidogênio, Perlecana (proteoglicana)
● Modelo da lâmina basal
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● Junções de ancoramento são mediadas por INTEGRINAS
ex.: junção célula-mec e adesão focal (células aderidas a uma placa de cultivo
celular).
INTEGRINAS
● Heterodímeros transmembrana de subunidades α e β.
● Conectam-se à proteínas adaptadoras que se
conectam à actina e a filamentos intermediários.
● Na mec, se conectam aos componentes dessa, como a
lâmina basal.
Na membrana, podem aderir 2 tipos de conformação:
● Inativa: molécula dobrada - domínio não exposto.
● Ativa: molécula com sítios de adesão expostos.
● Funcionam como receptores de proteínas da matriz extracelular (colágenos,
lamininas, fibronectinas).
● Ligação reversível
● Sinaliza às células as características da matriz→ integradoras
REGULAÇÃO DA ATIVIDADE DE LIGAÇÃO EXTRACELULAR DE INTEGRINAS
● A mudança conformacional pode ocorrer por ligações intracelulares ou
extracelulares.
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A presença de moléculas pela qual a talina tenha afinidade em uma região da
membrana plasmática (estímulo por uma via de sinalização externa) promove a
ativação de moléculas de talina, expondo o domínio de ligação à integrina.
A interação entre talina e integrina faz com que as subunidades de integrina
se afastem, ao se afastarem os domínios extracelulares mudam de conformação e
expõe o domínio de ligação a moléculas extracelulares.
A talina ativa expõe domínios de ligação a proteínas adaptadoras, que
recrutam actina e induz a polimerização - formação de filamentos de actina.
HEMIDESMOSSOMOS
● Interações com filamentos intermediários
● Junções de ancoramento formadas por integrinas
III. JUNÇÃO FORMADORA DE CANAL
Criam estruturas (canais) que permitem a passagem de material entre o citoplasma
de células adjacentes; gap junctions.
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● Presente na maioria dos tecidos animais (- células musculares esqueléticas e
células sanguíneas).
● Permite transferência de moléculas pequenas,como íons, aa, vitaminas,
açúcares, nucleotídeos, mediadores celulares (depende da célula).
Permite uma coordenação do tecido com poucas células estimuladas→ ex.:
passagem de mediador para outras células, sem que essa célula vizinha tenha sido
estimulada.
● Cada célula contribui com um hemi-canal ou conexon
CONEXON
● Formado por 6 unidades de conexinas (proteínas transmembranas).
● Espaço regular entre as células.
● A permeabilidade é coerente com as proteínas que formam o canal→ variedade
depende da função celular.
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FUNÇÕES
Tecidos contendo células excitáveis eletricamente
● Difusão + rápida de correntes elétricas
● Sincronização de contração dos músculos cardíaco e liso (peristaltismo)
Tecidos contendo células não excitáveis eletricamente
● Compartilhamento de pequenos metabólitos e íons
● Coordenação da atividade de células em tecidos
IV. JUNÇÃO TRANSMISSORA DE SINAL
Permitem a transmissão de sinal em regiões de contato célula-célula (ex.: sinapses
neuronais e imunológicas).