Proteínas transmembrana e Junções Celulares

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Proteínas transmembrana: 
 
As integrinas são moléculas de adesão independentes do cálcio ou magnésio que ligam as células à matriz 
extracelular, com uma extremidade externa que se liga a componentes da matriz e outra extremidade que se liga, 
através da proteína talina à porção do citoesqueleto constituído de actina. Dessa maneira, percebe-se uma comunicação 
entre a matriz extracelular com o citoplasma através da membrana plasmática (ação que a matriz exerce sobre o 
citoesqueleto). As integrinas são importantes, também, no reconhecimento de moléculas de sinalização capazes de 
sinalizar a tradução de mensagens por via de sinalização. Logo as integrinas podem ser consideradas como um 
modulador chave do compartimento celular. 
As integrinas são importantes para a transmissão de informações do meio extracelular para o intracelular das 
células. A integrina está presente na constituição do hemidesmossomo, de modo que esta, une a placa de ancoragem 
com a fibrinina (proteína presente na lâmina basal). Durante processos inflamatórios ou infecciosos, os leucócitos 
percorrem o sistema vascular por meio de acontecimentos que envolvem uma série de receptores de adesão e migração. 
Logo, as integrinas desempenham um papel fundamental nesta cascata, mediando a retenção dos leucócitos no 
endotélio inflamado e coordenado a transmigração através da membrana basal para permitir o deslocamento ao local 
da infecção ou inflamação. A adesão celular por parte das integrinas é responsável pelas principais funções na migração, 
gerando tração ligando substrato extracelular a fibrinogênio, filamentos de actina e miosina organizando redes de 
sinalização, podendo ativar vias de forma independente agindo em sinergia com outros fatores, por exemplo, receptores 
de insulina, fatores de crescimento, receptores de VEGF, TGH-β, receptores do HGF e receptores de EGF. 
 
 
As caderinas são moléculas de adesão dependentes do cálcio que permitem a ligação entre células vizinhas. Cada 
uma das células que são ligadas possui sempre o mesmo tipo de caderina que a outra sendo as interações entre elas 
homofílicas. Ligam-se à célula através de cateninas. Possuem função de formação e manutenção da integridade dos 
tecidos. As caderinas são glicoproteínas transmembranas de passo simples contendo de 700 a 750 aminoácidos, sendo 
as principais moléculas de adesão celular responsáveis pela adesão célula-célula nos tecidos dos vertebrados. Formam 
uma superfamília, que abrange as caderinas clássicas - inicialmente reconhecidas na superfície celular, são algumas 
delas: Caderina E: abundantes nos epitélios; Caderina P: abundantes na placenta; Caderina N: abundantes no sistema 
nervoso; e as caderinas não-clássicas, encontradas em grande quantidade no tecido nervoso e em alguns outros tecidos, 
algumas também com função de adesão. 
Essas proteínas medeiam a adesão célula-célula dependente de Ca2+ extracelular. Sua parte extracelular possui 
cinco domínios com 100 aminoácidos cada, e, entre cada par de repetição de caderina ocorre o posicionamento do Ca2+, 
mantendo esses domínios juntos e formando uma estrutura na forma de bastão. Caso o Ca2+ seja removido, as caderinas 
mudam de conformação, tornam-se flexíveis e são rapidamente degradadas por enzimas proteolíticas. 
As caderinas normalmente ligam as células por mecanismos homofílicos, onde as moléculas de uma célula ligam-
se a outras moléculas do mesmo tipo nas células adjacentes, mas também podem ocorrer outros dois tipos de ligações: 
ligação heterofílica, onde as moléculas de uma célula ligam-se as moléculas de um tipo diferente na célula adjacente e 
a ligação dependente de ligante, nessa os bastões de caderinas são ligados uns aos outros por moléculas de ligantes 
multivalentes. 
A maioria das caderinas ligam indiretamente a actina dos citoesqueletos de células vizinhas, suas caudas 
citoplasmáticas interagem diretamente com os filamentos de actina através de um grupo de proteínas de ancoragem 
intracelular denominado cateninas. As caderinas controlam a organização seletiva das células, durante o 
desenvolvimento, a migração ou a separação das células também é dependente do tipo de caderina, mudanças no 
padrão de expressão de caderinas durante a formação do sistema nervoso levam a uma segregação de grupos de células 
que expressam determinadas caderinas. As junções também podem ser feitas pelos diferentes graus de expressão de 
uma mesma caderina, células que expressam altos níveis se agrupam e se separam das células que expressam baixos 
níveis de caderina. 
 
 
As cateninas são proteínas de células animais envolvidas em processos de adesão celular mediados por caderinas. 
Das quatro cateninas conhecidas, alfa, beta, gama e delta; alfa e beta foram identificadas em 1985. Seu nome vem do 
latim catena, refere-se ao seu papel como nexo entre o citoesqueleto e as caderinas. 
A alpha-catenina pode se ligar tanto à beta-catenina quanto à actina (uma proteína capaz de se ligar aos 
filamentos, sendo parte fundamental do citoesqueleto). As beta-cateninas estão associadas ao domínio citoplasmático 
de algumas caderinas. 
Sua função está ligada à associação íntima de células adjacentes. Por exemplo, são componentes das articulações 
denominadas zonula adherens. Na verdade, camundongos transgênicos que apresentam uma baixa quantidade de beta-
catenina em suas células endoteliais têm uma ligação mais relaxada entre elas. Estruturalmente elas têm domínios de 
interação com outras proteínas que permitem recrutar complexos de diversos componentes; por exemplo, as caderinas 
estão associadas à alfa-catenina, que interage com vinculina, alfa-actina e finalmente com actina. 
 
As vinculinas são proteínas (células de mamíferos) de membrana-citoesqueleto localizadas nas placas de adesão 
focal e envolvidas na ancoragem de moléculas de integrina ao citoesqueleto de actina. Na sua sequência é 20-30% 
homóloga à α-catenina, cuja função é similar. Sua molécula consiste em um domínio globular (cabeça) contendo locais 
de ligação para talina e α-actina, bem como um local de fosforilação de tirosina, enquanto a região da cauda tem locais 
de ligação para a actina F, paxilina e lipídios. A difusão e o movimento celular ocorrem através do processo de ligação 
entre os receptores de integrina da superfície celular às moléculas de adesão da matriz extracelular. A ligação está 
associada a adesões focais e articulações aderentes. O complexo das adesões focais consiste em muitas proteínas, como 
vinculina, α-actinina, paxilina e talina, na face citoplasmática da membrana celular. 
A perda de ligação afeta uma variedade de funções celulares; altera a formação do complexo e evita a adesão e 
difusão celular. A ausência desta proteína causa uma diminuição da difusão, acompanhada pela redução da formação 
de fibras de tensão, formação de poucas adesões focais e inibição da extensão do lamelipódio em cones de crescimento 
neurônios em formação. 
Verificou-se que as células deficientes em ligação apresentaram cones de crescimento progressivos mais lentos, 
bem como filopódios e lamelipódios menos estáveis. Com base na pesquisa, postulou-se que a falta de ligação poderia 
diminuir a adesão celular inibindo a montagem das adesões focais e evitando a polimerização da actina. Por outro lado, 
a sobre-expressão da vinculina poderia restaurar a adesão e a difusão, promovendo o recrutamento de proteínas do 
citoesqueleto para o complexo de adesão focal no local de ligação da integrina. A capacidade de ligação para interagir 
com as integrinas do citoesqueleto nas adesões focais parece ser indispensável para o controle da maquinaria do 
citoesqueleto, difusão celular e formação de lamelipódios. Desta forma, vinculina desempenha um papel importante no 
controle da forma,com base na sua capacidade de modular a estrutura e a função das adesões focais. 
 
As extensões finas do cone de crescimento são conhecidas como filopódio ou microlança. Os filopódios são como os 
"dedos" do cone de crescimento; eles contêm feixes de filamentos de F-actina que lhes dão forma e suporte. Filopódios são as 
estruturas dominantes em cones de crescimento, e aparecem como extensões cilíndricas estreitas que podem prolongar vários 
micrômetros para além da borda do cone de crescimento. Os filopódios são ligados por membrana que contém receptores e 
moléculas de adesão celular que são importantes para o crescimento e orientação do axônio. 
Entre os filopódios estão os lamelipódios. Eles são regiões planas de malha de actina densa em vez de F-actina 
empacotada como no filopódio. Eles geralmente aparecem adjacentes à borda do cone de crescimento e estão posicionados 
entre dois filopódios, dando-lhes uma aparência semelhante a um véu. Em cones de crescimento, novos filopódios geralmente 
emergem desses véus interfilopodiais. 
 
 
 
 
 
A Paxilina é uma proteína que funciona como proteína adaptadora na transdução de sinais e está localizada no 
citoplasma nos pontos onde a célula se une à matriz extracelular formando de aderências focais. São várias as proteínas 
que se ligam à paxilina e entre elas estão proteína-tirosina quinases, como a Src e a quinase de adesão focal (FAK), 
proteínas estruturais, como a vinculina e actopaxina, e reguladores da organização da actina, como o COOL/PIX e 
PKL/GIT. A paxilina ajuda a recrutar moléculas no complexo de transdução de sinais do qual faz parte, facilitando a 
recepção de estímulos externos que modulam diversos processos celulares, e intervindo assim na adesão celular, 
mobilidade e crescimento de células. 
 
As Talinas são proteínas citoesqueléticas de alto peso molecular, concentradas em regiões do substrato celular e, 
nos linfócitos, nos contatos celulares. Descobertas em 1983 por Keith Burridge et all, a talina é uma proteína citosólica 
onipresente encontrada em altas concentrações nas adesões focais. É capaz de vincular as integrinas ao citoesqueleto 
de actina, direta ou indiretamente, interagindo com vinculina e alfa-actina. 
Além disso, a talina-1 impulsiona o mecanismo de extravasamento através da microvascularidade humana 
modificada em sistemas microfluídicos. A talina-1 está envolvida em cada parte do extravasamento que afeta a adesão, 
migração trans-endotelial e estágios de invasão. 
 
As Selectinas são proteínas responsáveis pela adesão de leucócitos ao endotélio vascular na cascata precoce de 
eventos que levam aos processos de inflamação. Elas são necessárias para a migração de leucócitos, sendo o passo inicial 
da sequência de eventos que resultará no extravasamento dos neutrófilos nos sítios de injuria. A interação de selectinas 
com seus ligantes resulta num declínio dramático da velocidade dos neutrófilos, o que permite que as proteínas 
conhecidas como integrinas promovam ligamentos firmes dos neutrófilos com o endotélio. Todas as selectinas precisam 
de um resíduo carregado negativamente, isto é, o ácido N-acetil-neuroamínico. 
As selectinas são moléculas de adesão dependentes do cálcio que atuam em conjunto com as integrinas sendo 
bastante importantes para a migração dos leucócitos através dos vasos sanguíneos visto que ajudam a fixar o leucócito 
ao endotélio do vaso. As interações são do tipo heterofílicas visto que as selectinas se ligam a moléculas diferentes de 
si próprias. 
Três principais tipos de selectinas modulam as interações transientes entre leucócitos e células endoteliais ou 
plaquetas sanguíneas. As selectinas reconhecem carboidratos específicos na superfície de células e medeiam a interação 
inicial entre leucócitos e células endoteliais durante a migração dos leucócitos para os locais de inflamação, sendo elas: 
 L-selectina, expressa na superfície de linfócitos e possui alta afinidade de ligação para carboidratos sulfatados. 
 E-selectinas, expressas na superfície de células endoteliais ativadas. 
 P-selectina, expressa na superfície de plaquetas e células endoteliais ativadas. 
Selectinas, juntamente com integrinas e moléculas de adesão intercelular (ICAMs), desempenham um papel 
significativo em inflamações e na migração periódica de linfócitos da circulação para órgãos linfóides, processo 
denominado endereçamento ou homing. 
 
 
 
A Espectrina é uma das proteínas mais importantes do eritrócito, sendo uma proteína periférica de membrana, 
por isso a sua ligação é relativamente fraca. Encontra-se no lado citoplasmático e representa 25% das proteínas 
periféricas. Cada hemácia contém cerca de 250.000 cópias de espectrina. A espectrina está sempre dimerizada 
formando uma cadeia dupla, na qual a cadeia alfa é ligeiramente mais pesada e maior que a beta. 
A função da espectrina é dar esta forma de disco bicôncavo ao eritrócito, constituinte principal do citoesqueleto. 
Devido à sua forma, o eritrócito é muito elástico e pode ser adaptado para passar pelos capilares, mesmo com diâmetros 
inferiores a ele. Se a espectrina for defeituosa, ocorre uma anemia hemolítica; como os glóbulos vermelhos de forma 
esférica são relativamente frágeis, a gravidade da anemia dependerá do grau de defeito da espectrina. A espectrina está 
ligada à superfície interna da membrana por meio de ligações não covalentes a uma outra proteína, a anquirina, que 
por sua vez se liga à proteína banda-3. A porção terminal da espectrina se liga a duas outras proteínas: actina e 
tropomiosina, ambas envolvidas na contratilidade das hemácias. 
 
A Anquirina é a proteína comum nos eritrócitos, promovendo a ligação do esqueleto proteico à bicamada lipídica 
através de interações com a proteína transmembranar banda 3 e com muitas outras proteínas da membrana. Essas 
uniões são necessárias para manter a integridade da membrana plasmática e para ancorar canais iônicos específicos, 
intercambiadores iônicos e transportadores de íons na membrana plasmática. 
São três grupos principais: as anquirinas R (banda 2.1) - permitem que os eritrócitos resistam as forças de 
cisalhamento a que estão sujeitos na corrente sanguínea. Pessoas com anquirina-R reduzida ou deficiente apresentam 
uma forma de anemia hemolítica chamada esferocitose hereditária (EH); as anquirinas B encontradas no cérebro e 
músculo. Juntamente com a anquirina-G, são requeridas para a distribuição polarizada de grupos de proteínas de 
membrana, como a ATPase Na+/K+, o canal de Na+ regulado por voltagem e o intercambiador de Na+/Ca2+. A relação da 
anquirina B com a organização das distrofinas musculares previne a morte muscular durante a força de contração. 
 
A Banda 3 é uma proteína multipassagem que tem a importante função de transportar O2 dos pulmões para os 
tecidos e auxiliar o transporte de CO2 dos tecidos para os pulmões. A banda 3 promove interações dentro do esqueleto 
proteico via ligação com as proteínas 4.2 e 4.1 e com a anquirina. 
 
A glicoforina é a proteína mais comum nas membranas plasmáticas de eritrócitos humanos. É uma proteína 
integral que atravessa a membrana uma vez (na forma de uma alfa-hélice), ou seja, tem um único segmento 
transmembranar e evita que aderisse a outras células ou às paredes dos vasos sanguíneos. 
 
Esta proteína possui 3 domínios com funções diferentes. Deve o seu nome para o domínio hidrofílico que possui 
na parte extracelular, que contém muitas cadeias de carboidratos. Este domínio tem a função de mediação da interação 
de eritrócitos com outras células. Além disso, uma hélice hidrofóbica permite ancorar a glicoforina na membrana. A 
glicoforina também possui outro domínio hidrofílico dentro das células, rico em aminoácidos carregados negativamente 
(aspartatoe glutamato). O domínio citosólico constitui o ponto de âncora para o citoesqueleto, que se expande no 
interior celular. 
A Glicoforina A, também conhecida como α-sialoglicoproteína, por estar associada a uma molécula de ácido 
siálico. Tem a função de regular as interações entre os glóbulos vermelhos, bem como as interações entre os glóbulos 
vermelhos e o endotélio vascular ou outras células circulatórias. Devido às cargas de ácido siálico, as células são repelidas 
entre elas, o que impede a formação de agregações quando circulam através dos estreitos dos vasos sanguíneos do 
corpo. Também é um receptor para os antígenos M e N. 
As Glicoforinas C são pequenas quando comparadas às glicoforinas A e contêm uma quantidade igual de 
carboidratos, bem como os mesmos tipos de cadeias de oligossacarídeos. Como diferença estrutural significativa entre 
elas, observa-se que as glicoforinas C contêm triptofano que não está presente em nenhuma das outras espécies de 
glicoforinas. Além disso, a glicoforina C contribui para a manutenção da estrutura da membrana plasmática e da forma 
globular dos eritrócitos graças à sua interação com a proteína 4.1. 
 
A Proteína 4.1 ou Banda 4.1R também chamada sinaprina é uma das proteínas que participa da união do 
citoesqueleto com a membrana plasmática nos eritrócitos. Ela desempenha um papel fundamental na regulação das 
propriedades físicas da membrana, como a estabilidade mecânica e a deformação, estabilizando a interação espectrina 
- actina. A proteína 4.1 interage com espectrina e pequenos filamentos de actina para formar o esqueleto da membrana 
eritrocitária. 
 
 
A ICAM-1 ou Molécula de Adesão Intercelular 1 também é conhecida como CD54 (Cluster C de Differentiation 54) 
é uma proteína membro da superfamília de imunoglobulina (Ig), uma superfamília de proteínas que inclui anticorpos e 
receptores de células T. Ela é uma proteína transmembranar que possui um domínio extracelular amino-terminal, um 
único domínio transmembranar e um domínio citoplasmático carboxi-terminal. 
Após a estimulação das citocinas (moléculas envolvidas na emissão de sinais entre as células durante o 
desencadeamento das respostas imunes), as concentrações aumentam bastante. A ICAM-1 pode ser induzido pela 
interleucina-1 (IL-1) e pelo fator de necrose tumoral (TNF) e é expresso pelo endotélio vascular, macrófagos e linfócitos. 
ICAM-1 é um ligante para a integrina LFA-1 (antígeno 1 associado à função linfocitária) - um receptor encontrado em 
leucócitos. Quando ativados, os leucócitos se ligam às células endoteliais através de ICAM-1/LFA-1 e depois transmigram 
para os tecidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Junções Celulares 
As junções celulares são ligações físicas que respondem pela adesão do tipo célula-célula e fornecem estabilidade 
e polaridade celular. O movimento de solutos, íons e água em uma 
camada epitelial pode ocorrer através ou por entre as células. Sendo 
a via transcelular aquela onde participam uma série de proteínas 
transportadoras que levam esses solutos para o interior da célula. E a 
via paracelular aquela onde as junções serão as responsáveis por 
permitir ou não a passagem desses solutos por entre as células. 
Existem três classes principais de junções: 
 
1. Junções de Oclusão, que selam os espaços entre as células do 
epitélio, tornando-o uma barreira impermeável ou seletivamente 
permeável. 
2. Junções de Ancoragem (zona de adesão e desmossomos), que 
transmitem o estresse e estão imbricadas aos filamentos do 
citoesqueleto. 
3. Junções Comunicantes, que criam passagens ligando 
citoplasmas de células adjacentes. 
 
3.1 Junções de oclusão 
Junções de oclusão possuem duas principais 
características: determinam a polaridade das células epiteliais e 
impedem a livre passagem de substancias; representam uma 
barreira a via paracelular. Duas principais proteínas estão 
presentes nessas junções claudina e ocludina, que pertencem à 
família das tetraspaninas com quatro domínios 
transmembrânicos, constituem um lacre de fechamento do 
epitélio. A proteína ocludina interage com quatro proteínas 
sendo: as proteínas da zônula de oclusão ZO-1, ZO-2 e ZO-3 e 
afadina. As proteínas claudinas formam fibrilas lineares nas 
junções, é a proteína que de fato sela a passagem via paracelular. 
Pertence a uma família de 16 proteínas, que serão responsáveis 
pelas diferentes permeabilidades ou impermeabilidades 
presentes nos diferentes epitélios. Não formam adesões fortes e 
por isso o contato é reforçado com as proteínas das zônula de 
oclusão (ZO-1, ZO-2 e ZO-3) e também afadina. Outras proteínas 
também se juntam a essa junção, sendo membros da superfamília das imunoglobulinas: nectina e JAM (molécula de 
adesão juncional). Nectina e JAM se associam a ZO-1 formando cis-homodímeros e em seguida, trans-homodímeros 
através do espaço extracelular, nectina também se liga aos filamentos de actina através de afadina. 
As junções de oclusão, também conhecida como zônula de oclusão, estão localizadas na região mais próxima da 
superfície apical da célula, cobrem todo o perímetro celular semelhante a um cinturão envolvendo toda a circunferência 
apical da célula. A zônula de oclusão na membrana celular quando analisada por criofraturas ao microscópio eletrônico 
mostra um aspecto semelhante a um “acolchoado” de faixas anastomosadas. Dependendo do número e dos padrões 
das faixas na zônula essas junções podem ser permeáveis ou impermeáveis. 
 
3.2 Junções de ancoragem 
As junções de ancoragem são formadas pela zônula de adesão e pelos desmossomos, que juntamente com a 
zônula de oclusão formam o complexo unitivo da célula. 
A zônula de adesão localiza-se abaixo da zônula de oclusão e também envolvem todo o perímetro apical da célula. 
São formadas principalmente pela proteína caderina que interage com as proteínas de ancoragem: catenina, vinculina 
e α-actinina, esse tipo de junção une duas membranas celulares de células diferentes e também promove a associação 
do citoesqueleto das duas células através das proteínas transmembrânicas de ligação. Essas junções transmitem o 
estresse gerado pelo citoesqueleto de actina entre as células que estão unidas, essa rede de actina é potencialmente 
contrátil e proporciona à camada epitelial a capacidade de desenvolver tensão e mudar sua forma de maneira 
extraordinária, por exemplo: a invaginação da camada epitelial causada por uma constrição organizada ao longo do 
cinturão de adesão em regiões selecionadas do epitélio levam a importantes modificações morfológicas. O espaço 
intercelular de 15-20 nm entre os folhetos externos de duas membranas adjacentes é ocupado pelos domínios 
extracelulares das proteínas caderinas. Esse espaço entre as membranas celulares é bem diferente para as junções de 
oclusão, que chegam ate 5nm, aproximando ainda mais as membranas, garantindo um selamento entre os folhetos. 
 
Os desmossomos também constituem as junções de ancoragem e diferente da zônula de adesão, estão 
aleatoriamente distribuídos ao longo da membrana, semelhantes a um ponto de solda, ou seja, não estão circundando 
toda a célula. Os desmossomos são formados por duas placas de adesão em formato de disco que possuem aspecto 
bastante elétron-denso ao ME e projeções de 400x2500x10nm, localizadas opostas uma a outra nas faces 
citoplasmáticas da membrana. Essa placa é formada pelas proteínas da família das caderinas: desmoplaquinas e 
placoglobinas que interagem com as proteínas, também da família das caderinas, desmogleinas e desmocolinas, 
localizadas no espaço extracelular. O espaço intercelular chega a 30nm sendo ocupada pela porção glicosilada destas 
proteínas. A placa de ancoragem liga-se aos filamentos intermediáriosda célula, sendo filamentos de queratina para 
junções presentes nas células epiteliais ou filamentos de desmina para junções presentes nas células do músculo 
cardíaco. Essas junções são dependentes de cálcio e sua ausência pode causar quebra nessas junções que podem gerar 
injurias muito rapidamente. Estas junções respondem pela resistência e rigidez do tecido. 
 
3.3 Junções comunicantes 
Junções comunicantes medeiam a comunicação intercelular por permitir a passagem de várias pequenas 
moléculas entre citoplasma adjacentes. O canal permite a passagem de moléculas até 1,5kDa pelos poros formados. 
Íons, açúcares, aminoácidos, nucleotídeos, segundo mensageiros como AMP cíclico ou GMP cíclico entre outras 
pequenas moléculas atravessam a fenda formada nessa junção, uma fenda estreita e constante com 2-4 nm de 
espessura. Esses canais são formados pela proteína denominada conexina, são mais de 20 tipos de conexinas 
conhecidas. As conexinas são proteínas transmembranas que se agrupam para formar o canal, denominado conexon, 
constituído por 6 proteínas conexinas, que se associam intimamente entre si e com a membrana através dos seus 4 
domínios transmembrânicos. Os conexons podem ser classificados de acordo com a composição das proteínas conexinas 
que o forma, se as conexinas forem iguais formarão um conexon denominado homomérico, e se forem diferentes 
conexinas formaram um conexon denominado heteromérico. Um conexon, também conhecido como hemicanal, está 
emparelhado com seu par na membrana plasmática adjacente, os dois conexon se fundem, formando um canal 
hidrofílico funcional de comunicação intercelular. Essa interação pode ser do tipo homotípica quando os conexons 
apresentam a mesma configuração protéica ou heterotípico quando a configuração é diferente entre as proteínas 
conexinas em cada conexon. Os diferentes tipos de conexons formados podem ter diferentes funções em diferentes 
tipos celulares, a permeabilidade também é diferente e os canais podem se abrir ou fechar rapidamente dependendo 
do estado fisiológico da célula. Em condições de pH citossólico baixo e concentração de cálcio alta, os canais se fecham, 
para manter integridade nas outras células, uma vez que a alta concentração do íon cálcio pode ser consequência de 
dados na membrana plasmática. Na situação inversa, aumento do pH citossólico e diminuição da concentração de cálcio, 
os canais se abrem permitindo a comunicação celular. 
 
As junções comunicantes são também importantes nas sinapses elétricas onde o sinal é transmitido via junções 
comunicantes; na embriogênese onde a distribuição de moléculas informativas ocorre através das células em migração; 
ou nos músculos cardíaco e liso onde ocorre um acoplamento elétrico coordenando as atividades destas células, por 
exemplo, movimentos peristálticos. Outro exemplo importante da função das junções comunicantes ocorre quando 
glicose é necessária na corrente sanguínea, ou seja, em períodos após refeição para aumentar a glicemia, o sistema 
nervoso estimula as células do fígado (hepatócitos) a iniciarem a quebra do glicogênio, como nem todos os hepatócitos 
são individualmente estimulados, o sinal é disparado de uma célula a outra através de junções comunicantes, levando 
a degradação do glicogênio hepático. 
Junções celulares também estão presentes em invertebrados, em alguns casos as proteínas responsáveis pela 
junção apresentam um nome diferente, em outros a junção apresenta características específicas. Quando se trata da 
junção comunicante, a proteína responsável formadora do canal funcional é a proteína inexina, que desempenha a 
mesma função, permitindo a comunicação entre células garantindo o perfeito desenvolvimento. Para adesão célula-
célula tipo junção de oclusão, a presente em invertebrados é denominada junção septada. As junções septadas formam 
um cinturão continuo ao redor de cada célula epitelial, e as membranas plasmáticas que interagem são ligadas por 
proteínas organizadas em linhas paralelas com periodicidade regular. 
 
4 Interações celulares 
4.1 Interação célula-célula transiente 
As interações célula-célula transientes são resultado da resposta imune do organismo, que ocorre em locais de 
inflamação ou na recirculação de algumas células entre tecidos e corrente sanguínea. A maioria dos leucócitos circula 
no sangue sem interagir com as outras células sanguíneas ou com células endoteliais que revestem os vasos sanguíneos. 
Entretanto, os linfócitos participam de um contínuo processo de recirculação através dos tecidos linfoides. 
Esse processo denominado endereçamento ou homing envolve muitas e diversas moléculas de adesão que 
auxiliam os linfócitos a retornar a vários compartimentos linfoides do corpo. A interação linfócitos-células endoteliais 
requer dois tipos de proteínas de adesão celular: selectinas e integrinas. Os leucócitos utilizam um mecanismo similar 
para escapar dos vasos sanguíneos de modo a atingir os sítios inflamatórios. A migração dos leucócitos da corrente 
sanguínea ocorre também em várias etapas: 
1. leucócitos na circulação resistem a forças tencionais de modo a diminuir a velocidade ao longo do percurso pelo 
endotélio vascular; 
2. uma fraca adesão ao endotélio, sob condições de fluxo lento, faz com que os leucócitos rolem ao longo da 
superfície do endotélio, as selectinas presentes na superfície das células endoteliais ligam-se a carboidratos 
específicos na superfície dos leucócitos; 
3. as integrinas receptoras 1 e 2 para os ligantes endoteliais VCAM-1 e ICAM-1 (superfamília das 
imunoglobulinas) são rapidamente ativadas na superfície dos leucócitos durante o rolamento, mediadores 
químicos do local da inflamação estimulam a ativação dessas integrinas 1 e 2 que reforçam a ligação dos 
leucócitos as superfícies celulares endoteliais; 
4. ocorre uma forte interação e a migração transendotelial é mediada por integrinas que interagem com ligantes 
mas superfícies das células endoteliais. 
 
 
4.2 Interação célula-célula estável 
As interações célula-célula estáveis são responsáveis pela organização das células em tecidos. É possível observar 
a importância das zônulas de oclusão em diferentes tecidos e epitélios, como exemplo: 
 O epitélio intestinal, um epitélio cilíndrico simples, onde se observa uma grande quantidade de células 
absortivas que são responsáveis pela transferência de nutrientes do lúmen do intestino para o tecido subjacente 
que seguem pela corrente sanguínea e vão nutrir outros tecidos. Nesse epitélio, as junções de oclusão forçam a 
passagem da glicose pela via transcelular, a presença de transportadores simporte que levam a internalização 
da glicose a partir do lúmen do intestino orientada pelo gradiente de sódio (transporte ativo dirigido por 
gradiente iônico), mesmo em baixas concentrações de glicose no lúmen, e na sequência essa glicose é 
transportada para outros tecidos subjacentes por proteínas carreadoras específicas por difusão facilitada a favor 
do gradiente de concentração. Dessa forma a junção de oclusão garante a polaridade celular e o transporte 
celular sem desperdício de energia. 
 
 
Diferentes junções de oclusão selam de forma diferente, e a selagem pode não ser absoluta, embora impermeável 
a macromoléculas, sua permeabilidade a pequenas moléculas varia em diferentes epitélios, isso pode ser explicado pela 
diferente composição de proteínas que compõem as junções. No epitélio intestinal é 10.000X mais permeável a íons 
inorgânicos (sódio, por exemplo) do que as junções de oclusão no epitélio que reveste a bexiga, o urotélio. 
A principal proteína transmembrana, essencial para formação da junção de oclusão é a proteína claudina. 
Camundongos que possuem mutações no gene claudina-1 não formam junções de oclusão entreas células da camada 
epitelial da pele, e como resultado, as crias perdem água rapidamente por evaporação pela pele e morrem em poucos 
dias após o nascimento. 
Barreiras também importantes são formadas com as junções de oclusão, como a barreira hemato-encefálica e a 
barreira hemato-testicular, que garantem que microrganismos ou drogas não atravessem essa junção e causem danos 
nesses compartimentos. A barreira hemato-encefálica é formada pelas junções de oclusão e componentes adicionais, 
como: lamina basal dos capilares endoteliais e os pés terminais dos astrócitos no sistema nervoso central garantindo 
que moléculas cheguem ao SNC atravessando a via transcelular (Figura 15). A barreira hemato-testicular separa os 
compartimentos: basal e adluminal no epitélio germinativo, garantindo a espermatogênese correta sem interferência 
de drogas e microorganismos. 
Além da junção de oclusão as junções de adesão 
célula-célula também desempenham funções 
significativamente importantes, tanto no tecido muscular 
cardíaco quanto na fusão entre espermatozoide e ovócito. 
O tecido muscular cardíaco é formado por células 
denominadas cardiomiócitos, que são unidos por 
complexos juncionais especializados, os discos intercalares. 
Organizados em componentes transversais e longitudinais, 
responsáveis principalmente pela resistência ou 
comunicação, respectivamente. No componente 
transversal encontram-se as junções de ancoragem (zônula 
de adesão e desmossomos), garantindo à resistência da 
célula as contrações. E no componente longitudinal, as 
junções comunicantes, são responsáveis pela rápida 
transmissão de sinal elétrico, levando à contração muscular 
sincronizada. 
 
 
 
Na fecundação, momento em que os núcleos dos gametas: feminino e masculino se unem para dar início ao 
desenvolvimento do embrião, a adesão das membranas celulares ocorre a partir do reconhecimento e interação do tipo 
célula-célula. Na membrana do ovócito II a presença de um complexo formado por integrina e tetraspanina reconhece 
e se liga a um heterodímero de fertilina alfa e beta presente na membrana celular do espermatozoide, essa interação é 
suficiente para levar a fusão das membranas e união dos núcleos dos gametas. 
 
 
As interações célula-célula executam importantes tarefas no organismo, algumas vezes bloqueiam a passagem de 
substâncias, outras garantem a adesão para migração celular ou integridade do tecido, permitem a comunicação celular 
para o bom funcionamento e desenvolvimento de um organismo. Sem dúvida, executam funções essenciais mantendo 
um perfeito metabolismo e organização celular.