adesão celular- resumo detalhado/ biologia celular e molecular/ citologia

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Adesão Celular
	
 
 
Índice:
 Pag.:
Introdução ---------------------------------------------------------------------------------------- 4
Caderinas ----------------------------------------------------------------------------------------- 6
Superfamília das Ig ----------------------------------------------------------------------------- 8
Selectinas ----------------------------------------------------------------------------------------- 8
Integrinas --------------------------------------------------------------------------------------- 10
Ocludinas, claudinas e conexinas ----------------------------------------------------------- 10
Conclusão ---------------------------------------------------------------------------------------- 11
Introdução:
Pensa-se que um passo importante na evolução da multicelularidade terá sido a capacidade das células interagirem entre si, estabelecendo um contacto estreito. Várias proteínas membranares, globalmente designadas por moléculas de adesão celular (CAMs), permitem a adesão de células semelhantes ou de diferentes tipos. Estas adesões selectivas, nas quais cada célula só se adere a um tipo específico de células, são importantes para migrações celulares. Tal acontece, por exemplo, em embriões vertebrados onde células da crista migram para outras partes específicas do corpo, ligando-se entre si, mas também a células diferentes que, posteriormente, se diferenciam, formando tecidos distintos. 
O tecido embrionário, ao contrário dos tecidos adultos, pode ser facilmente dissociado. Tal acontece mesmo na presença de uma concentração baixa de enzimas proteolíticas, como a tripsina, por exemplo, combinadas com o cálcio ou o magnésio ou com EDTA (ácido tetra-etilenodiamino-acético). As interacções proteína-proteína responsáveis por manter as células juntas são quebradas, mas estas células dissociadas ainda são capazes de reconstruir o tecido original, dado que a agregação de células do mesmo tecido é relativamente fácil, o que demonstra que uma estrutura tecidular é mantida e estabilizada por sistemas de afinidade que as células possuem entre si. Testes funcionais demonstram a adesão existente entre células, enquanto que o estudo bioquímico revela as moléculas responsáveis por esse fenómeno. 
Existem pelo menos quatro classes principais de CAMs: as caderinas, a superfamília das imunoglobulinas (Ig), as selectinas e as integrinas. Existindo outras moléculas de adesão celular, como por exemplo, as ocludinas, as claudinas e as conexinas. As CAMs eram inicialmente identificadas por provocarem a produção de anticorpos contra moléculas da superfície celular, já que as moléculas de adesão celular são expressas na superfície das células. As caderinas e alguns membros da superfamilia das Ig estabelecem a adesão homofílica entre células de um único tipo, enquanto outras moléculas de adesão celular intervêm na adesão heterofílica entre células de diferentes tipos. Também se podem classificar as moléculas de adesão celular quanto à sua dependência de Ca2+. As caderinas, as selectinas e as integrinas são moléculas dependentes de Ca2+, enquanto que a superfamília das Ig não necessita da sua presença. 
Muitas vezes o contacto entre as células não envolve a formação de qualquer tipo de junção intercelular. Tal facto, permite a locomoção das mesmas, não significando que a facilite. No entanto, pensa-se que este contacto não juncional entre as células pode dar origem a junções intercelulares. As proteínas responsáveis pela iniciação da adesão celular podem-se difundir para diferentes sítios de contacto entre as células, permitindo que estas adesões não juncionais se tornem maiores e amadureçam, tornando-se, assim, em estruturas juncionais. Quando estas são formadas permitem o desempenho das funções de cada tecido, como por exemplo, ao impedir a passagem de iões e de moléculas (junções apertadas), ligando fortemente as células entre si (junções aderentes) ou permitindo a comunicação entre as células (junções de hiato).
1) Caderinas:
As caderinas, uma família de CAMs dependentes de Ca2+, são as principais moléculas de adesão celular, dado que estabelecem associações estáveis. Exercem um importante papel durante a diferenciação tecidular. Durante este fenómeno e na presença de algumas doenças, a quantidade e a natureza das caderinas da superfície celular altera-se, afectando muitos aspectos da adesão e migração celular.
São conhecidas mais de quarenta caderinas, sendo que a maior parte é expressa no cérebro, talvez devido à necessidade de formar contactos específicos entre as células. Este tipo de moléculas de adesão celular são encontradas quer em invertebrados quer em vertebrados, sendo que os vertebrados possuem pelo menos uma caderina em todas as suas células.
Cada caderina é uma glicoproteína membranar de 720 a 750 aminoácidos, que se apresenta na forma de dímero. Ela é constituída por uma região extracelular de terminal N e por uma camada citoplasmática de terminal C. O domínio extracelular contém sequências repetidas às quais se liga o cálcio, sendo esta a parte da molécula que está envolvida na adesão celular. Por outro lado, o domínio citoplasmático associa-se ao citosqueleto da célula. Desta forma, os citosqueletos das células adjacentes encontram-se interligados, o que não acontece nas adesões mediadas pelas selectinas, integrinas e membros da superfamília das Ig. Este tipo de adesões pode ser classificada em desmossomas circulares ou em desmossomas pontuais. Os primeiros rodeiam completamente as células, como se tratassem de um cinto, e as caderinas encontram-se ligadas a filamentos de actina, através de cateninas. Os desmossomas pontuais, por sua vez, são constituídos por uma placa densa, adjacente ao lado citoplasmático da membrana celular, composta por várias proteínas intracelulares, como por exemplo, as desmoplaquinas, que se associam a filamentos intermédios citoplasmáticos. Nestas placas inserem-se caderinas, como as desmogleínas e as desmocolinas, que interagem através dos seus domínios extracelulares com elementos semelhantes da placa do desmossoma da célula adjacente. Os desmossomas pontuais são abundantes sobretudo nos epitélios, onde o espaço intercelular é preenchido, sobretudo, pelos domínios extracelulares das caderinas integradas nos desmossomas. 
Os desmossomas circulares, os desmossomas pontuais e os hemidesmossomas são diferentes tipos de junções de aderência.
A E-caderina (encontrada em vários tipos de células epiteliais), a P-caderina (presente em várias células placentárias e da epiderme) e a N-caderina (expressa em células nervosas e nos músculos), são alguns exemplos a destacar de caderinas e são classificadas como sendo caderinas clássicas. É de destacar o papel da N-caderina durante a gastrulação e o desenvolvimento do tubo neural, que se assume como molécula-chave na embriogénese. Existem ainda protocaderinas, uma subfamília das caderinas, que são expressas no sistema nervoso central, sendo importantes na adesão entre neurónios nas sinapses e que tal como as caderinas desmossómicas e a T-caderina, moléculas que não possuem função de adesão, são incluídas, por sua vez, num sub-grupo da superfamília das caderinas, o grupo das caderinas não clássicas.
2) Superfamília das Ig:
As N-CAMs, moléculas de adesão celular pertencentes à superfamília das Ig, tal como as N-caderinas, desempenham um papel importante na diferenciação de músculos e células nervosas, mediando preferencialmente interacções homofílicas, podendo também estar envolvidas em interacções heterofílicas. Contudo, ao contrário das caderinas, as N-CAMs são codificadas por umúnico gene, sendo que as protocaderinas, por exemplo, são codificadas por cerca de cinquenta. 
A capacidade de adesão das N-CAMs é conferida pelas longas cadeias de ácido siálico (açúcar carregado negativamente). No entanto, inicialmente estas moléculas não apresentam essa capacidade tão desenvolvida, o que permite a formação e a quebra de contactos celulares, uma propriedade necessária para a formação de interacções celulares específicas durante o desenvolvimento do sistema nervoso. Só após sucessivas glicosilações das N-CAMs é que estas moléculas adquirem a capacidade de estabelecer essas interacções.
3) Selectinas:
As selectinas, um outro grupo de moléculas de adesão celular, adquirem, por sua vez, importância sobretudo ao nível da resposta imunitária a um corpo estranho, tal como uma bactéria ou um vírus. Quando um organismo é invadido por um corpo destes, os leucócitos (principais células que participam na resposta imunitária), mais especificamente os monócitos (células percursoras de macrófagos), os neutrófilos e os linfócitos B e T, precisam de se mover rapidamente do sangue, onde circulam como células livres, para os tecidos de infecção. Este movimento, designado de extravasação, requer a sucessiva formação e quebra de contactos celulares entre leucócitos e células endoteliais. Estas ligações são mediadas por selectinas e tratam-se apenas de adesões iniciais, havendo de seguida, uma adesão mais estável entre integrinas da superfície celular dos leucócitos e membros da superfamília das Ig da superfície das células endoteliais. As selectinas são proteínas com um domínio lectina, sendo este domínio que se liga a um oligossacarídeo de uma outra célula.
Estas moléculas de adesão celular podem também participar nas interacções entre células endoteliais e plaquetas sanguíneas. O papel da P-selectina neste processo é de especial importância. Esta molécula encontra-se nas células endoteliais, mas ao contrário da maioria das CAMs não se localiza na membrana plasmática, mas sim em vesículas intracelulares. As P-selectinas são, então, activadas por vários sinais inflamatórios libertados por células vizinhas em áreas de infecção. Estando as células endoteliais activadas, as vesículas que contêm P-selectina sofrem exocitose e esta molécula de adesão celular surge na membrana plasmática, podendo, então, ocorrer a adesão dos leucócitos ao endotélio.
	Além das P-selectinas, existem também outros tipos de selectinas, tais como as E-selectinas, presentes nas células endoteliais e as L-selectinas, localizadas nos leucócitos.
4) Integrinas:
As integrinas, além de intervirem na adesão entre as células endoteliais e os leucócitos, como já foi referido anteriormente, são também de especial importância nas interacções célula-matriz. 
Os hemidesmossomas, um tipo de junções de aderência, são semelhantes morfologicamente a desmossomas, mas química e funcionalmente diferentes. Neles intervêm integrinas, tendo como função ligar as células epiteliais à lâmina basal subjacente.
5) Ocludinas, claudinas e conexinas:
Além das junções mediadas por caderinas, abordadas anteriormente, dois outros tipos de junções celulares desempenham importantes funções nos tecidos animais: as junções apertadas e as junções de hiato.
	As junções apertadas ajudam as células epiteliais a formarem uma barreira, ao comporem uma estrutura que previne a passagem livre de moléculas e iões entre as camadas de células epiteliais.
	A observação de fotografias de microscopia electrónica de tecidos, tratados com substâncias de peso molecular elevado, demonstra que o espaço intercelular é preenchido por essa substância, electrodensa, excepto ao nível das junções apertadas. Esta experiência revela que as junções apertadas se tratam de regiões de contacto próximo entre células adjacentes. São formadas através de interacções entre proteínas transmembranares, as ocludinas e as claudinas, que se ligam a proteínas similares nas células adjacentes, preenchendo assim o espaço entre as membranas plasmáticas destas.
	As junções de hiato, por sua vez, formam canais através da membrana plasmática entre células adjacentes, permitindo a passagem de iões e de pequenas moléculas, mas impedindo a passagem de proteínas e de ácidos nucleicos, moléculas maiores. Estes canais, abrem-se ou fecham-se, sob a acção de modificações celulares, como por exemplo, o aumento da concentração de cálcio no citoplasma ou a diminuição do pH da célula que conduzem a uma diminuição da permeabilidade das junções, levando assim ao fecho destes canais.
	É graças à existência destas estruturas que pode existir tanto um acoplamento eléctrico como um acoplamento da actividade metabólica das células ligadas.
	Em células electricamente excitáveis, como as do músculo cardíaco, por exemplo, a passagem de iões através desta junção acopla e sincroniza a contracção de células vizinhas, daí a sua importância. As junções de hiato são também importantes ao nível dos movimentos peristálticos do intestino.
	Estas junções são formadas por proteínas transmembranares, as conexinas, que se arranjam de modo a formarem um poro aquoso no seu centro, que se estiver alinhado com um outro poro entre conexinas de uma célula adjacente forma um canal hidrofílico entre os dois citoplasmas. Geralmente, são seis as conexinas necessárias na formação de um poro aquoso.
 
Conclusão:
A adesão celular é efectuada por diversas moléculas. Entre elas, destacámos as caderinas, a superfamília das Ig, as selectinas e as integrinas. Todas estas moléculas contribuem para a existência de diferentes tipos de junções, entre elas, os desmossomas circulares, os desmossomas pontuais, os hemidesmossomas, as junções apertadas e as junções de hiato. São importantes tanto para o desenvolvimento embrionário como para o crescimento revelando-se por isso, essenciais.
Fig. 1: Famílias principais de moléculas de adesão celular (CAMs)
Fig. 3: Mv-microvilosidades
 ZO- junção apertada
 ZA- desmossoma circular
	De- desmossoma pontual
Fig. 2: Esquematização das junções intercelulares entre duas células intestinais.
a)
b)
Fig. 4: Junções mediadas por caderinas.
Desmossomas pontuais.
Desmossoma circular.
Fig. 5: Interacção entre moléculas de adesão celular durante a extravasação.
Fig. 6: Junção apertada
Fig. 7: Estrutura das junções de hiato.
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Biologia Celular e Molecular