A Célula: Junções Celulares

Junções de Oclusão

Definição

As junções de oclusão (junções estreitas ou zônula oclusiva) são complexos de adesão intercelular compostos por proteínas cuja função principal é regular a passagem de água e solutos entre as células epiteliais (permeabilidade paracelular).

Localização

• Encontradas nos lados apical e basolateral das células epiteliais
• Presentes principalmente na mucosa gástrica, túbulos renais, capilares cerebrais

Composição

As junções celulares são redes ramificadas de bandas, cada uma formada por várias proteínas transmembranares e proteínas intracelulares associadas.

Proteínas transmembranares:

• Incorporadas na membrana plasmática de 2 células adjacentes: Os domínios extracelulares das proteínas numa célula são contínuos com os das proteínas transmembranares na célula oposta.
• As proteínas ocludinas possuem ansas extra e intracelulares que regulam a permeabilidade paracelular.
  • Influenciam a atividade intracelular, como a expressão génica e o metabolismo energético
  • Possuem 9 domínios principais, distribuídos intra e extracelularmente
  • Estabilizam as junções de oclusão
  • Apoiam a função de barreira das junções de oclusão
• As proteínas claudinas são consideradas a espinha dorsal das junções de oclusão.
  • Selam o espaço paracelular
  • 4 domínios transmembranares, com ambas as extremidades situadas dentro do citoplasma
  • Têm a capacidade de se ligar a proteínas de scaffolding
• Moléculas de adesão juncional regulam a via paracelular.
  • Possuem apenas 1 domínio transmembranar
  • Ajudam a manter a polaridade da célula

Função

• Barreira de difusão entre células adjacentes
• Impedir a passagem de iões e moléculas entre as células
  • As moléculas têm uma permissividade seletiva com base no tamanho e na carga.
  • Geralmente, os catiões têm uma permissividade preferencial para estarem em trânsito.
• Separar os compartimentos teciduais em apicais e basais e manter a polaridade das células
  • Prevenir a difusão lateral de proteínas entre as superfícies apical e basolateral
  • Preservar o funcionamento de atividades especializadas, como a endocitose mediada por recetor
• Manter o equilíbrio osmótico
• Geralmente, as células são classificadas como sendo apertadas ou com vazamento. As junções de oclusão têm um papel importante em determinar se as células têm células epiteliais apertadas ou com vazamento.
  • As células epiteliais apertadas incluem células dos túbulos contornados distais renais, células dos ductos biliares e células que compõem a barreira hematoencefálica (BHE).
  • As células epiteliais com vazamento incluem células dos túbulos proximais renais. Estas células contêm menos junções de oclusão, contribuindo para a sua capacidade de vazamento.

Junções de Ancoragem

Aderentes

Definição:

As junções aderentes são junções entre células ligadas ao citoesqueleto de actina. Estas junções são, também, conhecidas como zônula aderente, junções intermediárias ou desmossomas em cinturão.

Localização:

• Entre células epiteliais adjacentes
• Principalmente vistas em células endoteliais e epiteliais
• Mais basais do que as junções apertadas

Composição:

• Filamentos de actina
  • Intracelular
  • Parte do citoesqueleto
• E-caderinas
  • Proteínas de adesão transmembranar
  • Dependentes de cálcio
  • Forma homodímeros
• Os filamentos de actina e E-caderinas são conectados por vinculina e catenina.
  • As cateninas ligam-se à caderina.
  • As cateninas também podem ligar-se ao citoesqueleto de actina.

Função:

• Manter as células em forma de cinturão
• Células de ancoragem
• Fornecer robustez
• Manter a forma da célula (pode desempenhar um papel no anel contrátil de actina)

Demossoma

Definição:

Os desmossomas são estruturas fortes que auxiliam na adesão celular, prendendo filamentos intermediários à membrana plasmática. Estas estruturas também são conhecidas como mácula aderente ou desmossomas pontuais.

Localização:

• Localizado entre células adjacentes
• Encontrado em células epiteliais, cardiomiócitos (discos intercalados)
• Geralmente, encontrado em células que estão sob elevados níveis de stress mecânico

Composição:

• Placa desmossómica:
  • Composta por proteínas caderinas
    • Desmogleína: proteína de adesão celular
    • Desmocolina: proteína de adesão celular
  • Localizada no lado citoplasmático da membrana celular
• Filamentos intermediários de queratina
• Filamentos de desmina

Função:

• Suporte estrutural
• Mantém a estrutura celular contra forças mecânicas

Doença:

Várias doenças estão associadas aos desmossomas. A cardiomiopatia e as condições bolhosas têm sido associadas a mutações na família das proteínas dos desmossomas.

• Cardiomiopatia (CM) arritmogénica
• Pênfigo vulgar
• Pênfigo foliáceo

Hemidesmossoma

Definição:

Hemidesmossomas são pequenas estruturas especializadas que permitem conectar uma célula à matriz extracelular.

Localização:

• Encontrado no lado basal da célula epitelial
• Localizado entre a célula e a matriz extracelular, a conectar as células epiteliais basais à lâmina lúcida
• Encontrado principalmente nos queratinócitos da pele

Composição:

• 2 classificações de hemidesmossomas:
  • Tipo 1
    • Localizado no epitélio estratificado e pseudoestratificado
    • Contém 5 proteínas principais
  • Tipo 2: contém menos proteínas
• Complexo multiproteico:
  • Integrina (ligante transmembranar)
  • Filamentos de queratina
  • Membrana basal (laminina, colágeno)
• As integrinas integram o citoesqueleto intracelular (queratina) à membrana basal.

Função:

• Forma a junção dermo-epidérmica
• Adesão firme das células à membrana basal

Doença:

Os hemidesmossomas são importantes para manter os queratinócitos ligados à lâmina basal. A doença destas estruturas leva a condições bolhosas (epidermólise bolhosa)

Junções Comunicantes

Definição

As junções comunicantes são canaisproteicos que conectam o citoplasma de 2 células para permitir a passagem molecular. Esta estrutura também pode ser chamada de nexo ou mácula comunicante.

Localização

• Localizadas entre células epiteliais adjacentes
• Encontradas em qualquer célula imóvel do corpo (não encontradas em células móveis, como o esperma)
• Mais frequentemente encontradas em células cardíacas e células da retina

Composição

• Os conexons compõem a junção comunicante.
  • Composta por 6 proteínas conexinas transmembranares
  • Formam um tubo com poros em cada extremidade
  • Um par de conexons conecta-se dentro do espaço intercelular.
• O espaço intercelular está entre 2 e 4 nm.
• Hemicanais constituídos pelas mesmas proteínas são chamados de homoméricos.
• Hemicanais constituídos por diferentes proteínas são chamados de heteroméricos.

Função

• Atuar como forma de comunicação entre as células
• Formar canais que permitam a troca de:
  • Iões (impulsos elétricos)
  • Moléculas reguladoras (citocinas)
  • Metabolitos
• Permite o acoplamento de funções elétricas e metabólicas entre as células
• Mediar a ativação de 2º mensageiros e dos seus impactos na função celular
• Capacidade de adesão entre células vizinhas

Relevância Clínica

• Metástase: a perda da função da E-caderina resulta no enfraquecimento da ancoragem das células através das junções de oclusão. A perda de E-caderina mostrou aumentar a invasão de células neoplásicas. Na presença de junções de oclusão disfuncionais as células neoplásicas podem migrar, causando metástases.
• Pênfigo vulgar: reação de hipersensibilidade do tipo II em que os autoanticorpos têm como alvo o complexo desmossómico (desmogelina), resultando na perda da integridade estrutural, principalmente aquando de forças de cisalhamento na epiderme, fazendo com que a camada dérmica deslize e forme bolhas. Apesar de ser uma condição rara, o pênfigo vulgar é a forma mais comum de pênfigo. A condição é progressiva sem tratamento. O tratamento primário é um corticosteroide.
• Penfigoide bolhoso: reação de hipersensibilidade tipo II em que os autoanticorpos têm como alvo o complexo hemidesmossoma (desmogelina), o que resulta na perda de conexão da epiderme com a membrana basal dérmica. O diagnóstico requer uma apresentação clínica clássica e achados confirmatórios na biópsia. Os doentes apresentam bolhas tensas que se rompem. Os esteroides tópicos são a principal modalidade de tratamento.