Adesão Celular
Faculdade de Medicina Dentária Ano lectivo 2004/2005
Realizado por: Francisco Góis Joana Pereira de Sousa Joana Margarida Sousa Vera Ferreira
Biologia Celular e Molecular
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Adesão Celular
Índice:
Pag.:
ntrodu!"o ---------------------------------------------------------------------------------------- 4 #aderina$ ----------------------------------------------------------------------------------------- % &uper'a()lia da$ g ----------------------------------------------------------------------------- * &electina$ ----------------------------------------------------------------------------------------- * ntegrina$ --------------------------------------------------------------------------------------- +0 ,cludina$- claudina$ e coneina$ ----------------------------------------------------------- +0 #onclu$"o ----------------------------------------------------------------------------------------++ iliogra'ia --------------------------------------------------------------------------------------++
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ntrodu!"o: Pensa-se que um passo imporane na e!olu"ão da mulicelularidade er# sido a capacidade das c$lulas ineragirem enre si% esa&elecendo um conaco esreio' V#rias proe(nas mem&ranares% glo&almene designadas por mol$culas de adesão celular )CAMs*% permiem a adesão de c$lulas semel+anes ou de di,erenes ipos' sas ades.es seleci!as% nas quais cada c$lula só se adere a um ipo espec(,ico
de
imporanes
c$lulas% para
são
migra".es
celulares' /al aconece% por e0emplo% em em&ri.es
!ere&rados
onde
c$lulas da crisa migram para ouras
Fig. +6 Fam(lias principais de mol$culas de adesão celular )CAMs*
pares espec(,icas do corpo% ligando-se enre si% mas am&$m a c$lulas di,erenes que% poseriormene% se di,erenciam% ,ormando ecidos disinos' 1 ecido em&rion#rio% ao conr#rio dos ecidos adulos% pode ser ,acilmene dissociado' /al aconece mesmo na presen"a de uma concenra"ão &ai0a de enimas proeol(icas% como a ripsina% por e0emplo% com&inadas com o c#lcio ou o magn$sio ou com /A )#cido era-eilenodiamino-ac$ico )' As inerac".es proe(na-proe(na respons#!eis por maner as c$lulas 4unas são que&radas% mas esas c$lulas dissociadas ainda são capaes de reconsruir o ecido original% dado que a agrega"ão de c$lulas do mesmo ecido $ relai!amene ,#cil% o que demonsra que uma esruura ecidular $ manida e esa&iliada por sisemas de a,inidade que as c$lulas possuem enre si' /eses ,uncionais demonsram a adesão e0isene enre c$lulas% enquano que o esudo &ioqu(mico re!ela as mol$culas respons#!eis por esse ,enómeno'
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Adesão Celular 0isem pelo menos quaro classes principais de CAMs6 as caderinas% a super,am(lia das imunoglo&ulinas )8g*% as selecinas e as inegrinas' 0isindo ouras mol$culas de adesão celular% como por e0emplo% as ocludinas% as claudinas e as cone0inas' As CAMs eram inicialmene ideni,icadas por pro!ocarem a produ"ão de anicorpos conra mol$culas da super,(cie celular% 4# que as mol$culas de adesão celular são e0pressas na super,(cie das c$lulas' As caderinas e alguns mem&ros da super,amilia das 8g esa&elecem a adesão +omo,(lica enre c$lulas de um 9nico ipo% enquano ouras mol$culas de adesão celular iner!:m na adesão +eero,(lica enre c$lulas de di,erenes ipos' /am&$m se podem classi,icar as mol$culas de adesão celular quano ; sua depend:ncia de Ca2<' As caderinas% as selecinas e as inegrinas são mol$culas dependenes de Ca 2<% enquano que a super,am(lia das 8g não necessia da sua presen"a' Muias !ees o conaco enre as c$lulas não en!ol!e a ,orma"ão de qualquer ipo de 4un"ão inercelular' /al ,aco% permie a locomo"ão das mesmas% não signi,icando que a ,acilie' =o enano% pensa-se
que
ese
conaco não 4uncional enre as c$lulas pode dar origem
a
4un".es
inercelulares'
As
Fig. 26 squemaia"ão das 4un".es inercelulares enre duas c$lulas inesinais'
proe(nas respons#!eis pela inicia"ão da adesão celular Fig. 16 M!-micro!ilosidades 71- 4un"ão aperada 7A- desmossoma circular e- desmossoma ponual
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podem-se di,undir para di,erenes s(ios de conaco enre as c$lulas% permiindo que esas ades.es não 4uncionais se ornem maiores e amadure"am% ornando-se% assim% em
>
Adesão Celular esruuras 4uncionais' ?uando esas são ,ormadas permiem o desempen+o das ,un".es de cada ecido% como por e0emplo% ao impedir a passagem de i.es e de mol$culas )4un".es aperadas*% ligando ,oremene as c$lulas enre si )4un".es aderenes* ou permiindo a comunica"ão enre as c$lulas )4un".es de +iao*'
+ #aderina$: As caderina$% uma ,am(lia de CAMs dependenes de Ca 2<% são as principais mol$culas de adesão celular% dado que esa&elecem associa".es es#!eis' 0ercem um imporane papel durane a di,erencia"ão ecidular' urane ese ,enómeno e na presen"a de algumas doen"as% a quanidade e a naurea das
a*
caderinas da super,(cie celular alera-se% a,ecando muios aspecos da adesão e migra"ão celular' São con+ecidas mais de quarena caderinas% sendo &*
que a maior pare $ e0pressa no c$re&ro% al!e de!ido ; necessidade de ,ormar conacos espec(,icos enre as c$lulas' se ipo de mol$culas de adesão celular são
Fig. 46 Jun".es mediadas por caderinas' a* esmossomas ponuais' &* esmossoma circular'
enconradas quer em in!ere&rados quer em !ere&rados% sendo que os !ere&rados possuem pelo menos uma caderina em odas as suas c$lulas' Cada caderina $ uma glicoproe(na mem&ranar de @2 a @> amino#cidos% que se apresena na ,orma de d(mero' la $ consiu(da por uma região e0racelular de erminal = e por uma camada cioplasm#ica de erminal C' 1 dom(nio e0racelular con$m sequ:ncias repeidas ;s quais se liga o c#lcio% sendo esa a pare da mol$cula que es# en!ol!ida na adesão celular' Por ouro lado% o dom(nio cioplasm#ico associa-se ao ciosqueleo da c$lula' esa ,orma% os ciosqueleos das c$lulas ad4acenes enconram-
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Adesão Celular se inerligados% o que não aconece nas ades.es mediadas pelas selecinas% inegrinas e mem&ros da super,am(lia das 8g' se ipo de ades.es pode ser classi,icada em desmossomas circulares ou em desmossomas ponuais' 1s primeiros rodeiam compleamene as c$lulas% como se raassem de um cino% e as caderinas enconram-se ligadas a ,ilamenos de acina% ara!$s de caeninas' 1s desmossomas ponuais% por sua !e% são consiu(dos por uma placa densa% ad4acene ao lado cioplasm#ico da mem&rana celular% composa por !#rias proe(nas inracelulares% como por e0emplo% as desmoplaquinas% que se associam a ,ilamenos inerm$dios cioplasm#icos' =esas placas inserem-se caderinas% como as desmogle(nas e as desmocolinas% que ineragem ara!$s dos seus dom(nios e0racelulares com elemenos semel+anes da placa do desmossoma da c$lula ad4acene' 1s desmossomas ponuais são a&undanes so&reudo nos epi$lios% onde o espa"o inercelular $ preenc+ido% so&reudo% pelos dom(nios e0racelulares das caderinas inegradas nos desmossomas' 1s desmossomas circulares% os desmossomas ponuais e os +emidesmossomas são di,erenes ipos de 4un".es de ader:ncia' A -caderina )enconrada em !#rios ipos de c$lulas epieliais*% a P-caderina )presene em !#rias c$lulas placen#rias e da epiderme* e a =-caderina )e0pressa em c$lulas ner!osas e nos m9sculos*% são alguns e0emplos a desacar de caderinas e são classi,icadas como sendo caderinas cl#ssicas' de desacar o papel da =-caderina durane a gasrula"ão e o desen!ol!imeno do u&o neural% que se assume como mol$cula-c+a!e na em&riog$nese' 0isem ainda proocaderinas% uma su&,am(lia das caderinas% que são e0pressas no sisema ner!oso cenral% sendo imporanes na adesão enre neurónios nas sinapses e que al como as caderinas desmossómicas e a /-caderina% mol$culas que não possuem ,un"ão de adesão% são inclu(das% por sua !e% num su&grupo da super,am(lia das caderinas% o grupo das caderinas não cl#ssicas'
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2 &uper'a()lia da$ g: As 3#AM$- mol$culas de adesão celular perencenes ; super,am(lia das 8g% al como as =-caderinas% desempen+am um papel imporane na di,erencia"ão de m9sculos e c$lulas ner!osas% mediando pre,erencialmene inerac".es +omo,(licas% podendo am&$m esar en!ol!idas em inerac".es +eero,(licas' Conudo% ao conr#rio das caderinas% as =-CAMs são codi,icadas por um 9nico gene% sendo que as proocaderinas% por e0emplo% são codi,icadas por cerca de cinquena' A capacidade de adesão das =-CAMs $ con,erida pelas longas cadeias de #cido si#lico )a"9car carregado negai!amene*' =o enano% inicialmene esas mol$culas não apresenam essa capacidade ão desen!ol!ida% o que permie a ,orma"ão e a que&ra de conacos celulares% uma propriedade necess#ria para a ,orma"ão de inerac".es celulares espec(,icas durane o desen!ol!imeno do sisema ner!oso' Só após sucessi!as glicosila".es das =-CAMs $ que esas mol$culas adquirem a capacidade de esa&elecer essas inerac".es'
1 &electina$: As $electina$% um ouro grupo de mol$culas de adesão celular% adquirem% por sua !e% imporDncia so&reudo ao n(!el da resposa imuni#ria a um corpo esran+o% al como uma &ac$ria ou um !(rus' ?uando um organismo $ in!adido por um corpo deses% os leucócios )principais c$lulas que paricipam na resposa imuni#ria*% mais especi,icamene os monócios )c$lulas percursoras de macró,agos*% os neuró,ilos e os lin,ócios B e /% precisam de se mo!er rapidamene do sangue% onde circulam como c$lulas li!res% para os ecidos de in,ec"ão' se mo!imeno% designado de e0ra!asa"ão%
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Adesão Celular requer a sucessi!a ,orma"ão e que&ra de conacos celulares enre leucócios e c$lulas endoeliais' sas liga".es são mediadas por selecinas e raam-se apenas de ades.es iniciais% +a!endo de seguida% uma adesão mais es#!el
enre
inegrinas
da
super,(cie celular dos leucócios e Fig. 56 8nerac"ão enre mol$culas de adesão celular durane a e0ra!asa"ão'
mem&ros da super,am(lia das 8g da super,(cie das c$lulas endoeliais' As
selecinas são proe(nas com um dom(nio lecina% sendo ese dom(nio que se liga a um oligossacar(deo de uma oura c$lula' sas mol$culas de adesão celular podem am&$m paricipar nas inerac".es enre c$lulas endoeliais e plaqueas sangu(neas' 1 papel da P-selecina nese processo $ de especial imporDncia' sa mol$cula enconra-se nas c$lulas endoeliais% mas ao conr#rio da maioria das CAMs não se localia na mem&rana plasm#ica% mas sim em !es(culas inracelulares' As P-selecinas são% enão% aci!adas por !#rios sinais in,lamaórios li&erados por c$lulas !iin+as em #reas de in,ec"ão' sando as c$lulas endoeliais aci!adas% as !es(culas que con:m P-selecina so,rem e0ociose e esa mol$cula de adesão celular surge na mem&rana plasm#ica% podendo% enão% ocorrer a adesão dos leucócios ao endo$lio' Al$m das P-selecinas% e0isem am&$m ouros ipos de selecinas% ais como as -selecinas% presenes nas c$lulas endoeliais e as -selecinas% localiadas nos leucócios'
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4 ntegrina$: As integrina$- al$m de iner!irem na adesão enre as c$lulas endoeliais e os leucócios% como 4# ,oi re,erido aneriormene% são am&$m de especial imporDncia nas inerac".es c$lula-mari' 1s +emidesmossomas% um ipo de 4un".es de ader:ncia% são semel+anes mor,ologicamene a desmossomas% mas qu(mica e ,uncionalmene di,erenes' =eles iner!:m inegrinas% endo como ,un"ão ligar as c$lulas epieliais ; lDmina &asal su&4acene'
5 ,cludina$- claudina$ e coneina$: Al$m das 4un".es mediadas por caderinas% a&ordadas aneriormene% dois ouros ipos
de
4un".es
celulares
desempen+am imporanes ,un".es nos ecidos animais6 as 4un".es aperadas e as 4un".es de +iao' As 4un".es aperadas a4udam as c$lulas epieliais a ,ormarem uma &arreira% ao comporem uma esruura que pre!ine a passagem li!re de mol$culas e i.es enre as camadas de
Fig. %6 Jun"ão aperada
c$lulas epieliais' A o&ser!a"ão de ,oogra,ias de microscopia elecrónica de ecidos% raados com su&sDncias de peso molecular ele!ado% demonsra que o espa"o inercelular $ preenc+ido por essa su&sDncia% elecrodensa% e0cepo ao n(!el das 4un".es aperadas'
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Adesão Celular sa e0peri:ncia re!ela que as 4un".es aperadas se raam de regi.es de conaco pró0imo enre c$lulas ad4acenes' São ,ormadas ara!$s de inerac".es enre proe(nas ransmem&ranares% as ocludinas e as claudinas% que se ligam a proe(nas similares nas c$lulas ad4acenes% preenc+endo assim o espa"o enre as mem&ranas plasm#icas desas' As 4un".es de +iao% por sua !e% ,ormam canais ara!$s da mem&rana plasm#ica enre c$lulas ad4acenes% permiindo a passagem de i.es e de pequenas mol$culas% mas impedindo a passagem de proe(nas e de #cidos nucleicos% mol$culas maiores' ses canais% a&rem-se ou ,ec+am-se% so& a ac"ão de modi,ica".es celulares% como por e0emplo% o aumeno da concenra"ão de c#lcio no cioplasma ou a diminui"ão do pI da c$lula que conduem a uma diminui"ão da permea&ilidade das 4un".es% le!ando assim ao ,ec+o deses canais' gra"as ; e0is:ncia desas esruuras que pode e0isir ano um acoplameno el$crico como um acoplameno da aci!idade mea&ólica das c$lulas ligadas' m c$lulas elecricamene e0ci#!eis% como as do m9sculo card(aco% por e0emplo% a passagem de i.es ara!$s desa 4un"ão acopla e sincronia a conrac"ão de c$lulas !iin+as% da( a sua
Fig. 6 sruura das 4un".es de +iao'
imporDncia' As 4un".es de +iao são am&$m imporanes ao n(!el dos mo!imenos peris#licos do inesino' sas 4un".es são ,ormadas por proe(nas ransmem&ranares% as cone0inas% que se arran4am de modo a ,ormarem um poro aquoso no seu cenro% que se esi!er alin+ado com um ouro poro enre cone0inas de uma c$lula ad4acene ,orma um canal +idro,(lico
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Adesão Celular enre os dois cioplasmas' Geralmene% são seis as cone0inas necess#rias na ,orma"ão de um poro aquoso'
#onclu$"o: A adesão celular $ e,ecuada por di!ersas mol$culas' nre elas% desac#mos as
caderina$% a $uper'a()lia da$ g % as $electina$ e as integrina$' /odas esas mol$culas conri&uem para a e0is:ncia de di,erenes ipos de 4un".es% enre elas% os desmossomas circulares% os desmossomas ponuais% os +emidesmossomas% as 4un".es aperadas e as 4un".es de +iao' São imporanes ano para o desen!ol!imeno em&rion#rio como para o crescimeno re!elando-se por isso% essenciais'
iliogra'ia:
A7V1% C' Biologia Celular e Molecular% 3Kedi"ão% idel di".es% H% is&oa% p#ginas 5@->2'
C11PL% G'M'% IASMA=% L' ' /+e Cell A Molecular Aproac+% 3K edi"ão% ASM Press% 25% Nas+ingon% 'C'% Cap' H2% p#ginas >2E->3>'
ABL/S% B'% J1I=S1=% A'% N8S% J'% LAFF% M'% L1BL/S% O'% NA/L% P' Molecular Biolog o, +e Cell% 5Kedi"ão% cap' V% H'
18SI% I'% B=O% A'% 78PLSO8% S' '% MA/SA8LA% P'% BA/8M1L% '% AL=% J' Molecular Cell Biolog% 5K edi"ão% N' I' Freeman and Compan% 2% =eQ Ror% cap' 22% p#ginas E-@'
LRCO '% BLACO M' =-cad+erin in +e spolig+ o, cell-cell ad+esion% di,,ereniaion% em&rogenesis% in!asion and signalling 8n J e! Biol% 25 5E)>-*653-@'
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