Uniones Celulares

La función de las uniones celulares

La función principal de algunas uniones es conectar el citoplasma entre células adyacentes y permitir el transporte y la comunicación intercelular. Otras uniones funcionan principalmente como lugares de adhesión que mantienen la estructura e integridad de los tejidos. Todos los tipos de tejidos de los animales tienen uniones, sin embargo, las uniones que sirven para la adherencia son más abundantes en los tejidos epiteliales (tejidos que recubren los órganos internos y las cavidades).

Tipos de uniones celulares

Hay distintas formas en que dos células pueden conectarse, que se clasifican según su función principal y las moléculas implicadas. Las conexiones entre plantas celulares se denominan plasmodesmos, mientras que las células animales pueden conectarse a través de uniones estrechas, uniones en hendidura y desmosomas.

Plasmodesmata

Las células vegetales tienen paredes que rodean la membrana plasmática y necesitan algún tipo de conexión para comunicarse con las células adyacentes. Los plasmodesmos (en singular plasmodesma) son canales que atraviesan las paredes celulares adyacentes y permiten el transporte de material entre las células. Son canales directos, ni siquiera la membrana plasmática interrumpe el canal, ya que las membranas de las células adyacentes son continuas y revisten el interior del plasmodesma. Los plasmodesmos difieren en tamaño y, sin embargo, las moléculas grandes pueden ser demasiado grandes para atravesar un plasmodesmo.

Figura 1: Uniones intercelulares. A) plasmodesmos en células vegetales, B) uniones estrechas y C) uniones en hendidura.

Uniones celulares estrechas

Algunas uniones son de adherencia más que de conexión. En los animales, los tejidos epiteliales tienen que impedir la filtración de sustancias de un lado a otro del tejido. Estas células tienen uniones estrechas en varios sitios entre células adyacentes que sirven como sellos impermeables. Las uniones estrechas están formadas por grupos de proteínas en la membrana de una célula que se conecta a un grupo asociado de proteínas en la membrana de la célula adyacente.

La integridad y estanqueidad de las barreras epiteliales no sólo impiden la filtración de líquidos y otros componentes, sino que también bloquean la entrada de microbios en el huésped. Por ello, las uniones estrechas son un objetivo para los microbios patógenos (bacterias y virus), que utilizan varias tácticas para alterar estas estructuras como parte de la infección.

Sin embargo, las uniones estrechas no sólo sirven para formar tejidos herméticos, ya que estas conexiones entre células también son importantes en el movimiento sincronizado de las células, necesario para procesos como la cicatrización de heridas y el desarrollo del feto. Las proteínas que forman las uniones lo hacen transfiriendo información entre las células adyacentes, lo que permite la movilidad del tejido. Si se pierden las uniones, las células no se mueven y el tejido deja de ser móvil, lo que dificulta la correcta cicatrización de las heridas, por ^ejemplo2.

Uniones de células gap

Las uniones en hendidura son canales entre células animales adyacentes que permiten el movimiento de material. Están formadas por un grupo de proteínas (llamadas conexinas en los vertebrados) que forman una especie de cilindro alargado llamado conexón, que conecta dos membranas celulares vecinas.

Los iones y las moléculas pequeñas pueden pasar libremente a través de las uniones en hendidura. La señal eléctrica en el músculo cardíaco se transmite cuando los iones atraviesan las uniones en hendidura y provoca el movimiento sincrónico de todas las células, lo que permite la contracción del tejido cardíaco. Sin embargo, las uniones en hendidura también están presentes en tejidos que no producen señales eléctricas.

Unión entre dos células nerviosas

Las uniones en hueco también son críticas en determinadas situaciones en las que se requiere una respuesta extremadamente rápida. Una neurona se comunica con otra a través de un estrecho espacio entre las dos membranas celulares llamado sinapsis. La comunicación neuronal a través de una sinapsis es química, mediante la liberación de un neurotransmisor de una neurona que va a parar a la neurona receptora. Sin embargo, también tienen comunicación eléctrica a través de las uniones en hendidura. Como los iones pueden pasar sin retardo a través de las uniones en hendidura, las señales eléctricas entre neuronas viajan más rápido de este modo que las transmisiones químicas. La diferencia es del orden de milisegundos, ¡pero eso puede provocar la muerte de una presa que no escape lo bastante rápido^!4

Desmosomas

En los tejidos animales que se estiran (por ejemplo, los tejidos de la piel, los músculos y el corazón), unas zonas de unión llamadas desmosomas mantienen unidas las células. Son como una soldadura entre dos células. Un grupo de proteínas transmembrana llamadas cadherinas presentes en ambas membranas celulares adyacentes se conectan entre sí. Las cadherinas se anclan a la membrana mediante una placa en el lado citoplasmático de cada membrana. La placa es un complejo de varias proteínas y se conecta a los filamentos intermedios celulares (componentes del citoesqueleto).

Figura 2: Los desmosomas son uniones celulares en las células animales. El diagrama muestra la estructura de los desmosomas (izquierda), e imágenes de microscopio electrónico de transmisión de desmosomas (indicados con flechas rojas), donde la placa proteica a cada lado de la membrana plasmática es clara (centro), y dos desmosomas donde los filamentos intermedios son claros (derecha).

Los desmosomas proporcionan a los tejidos resistencia a la tensión mecánica. La conexión con los filamentos intermedios del interior de las células proporciona una red fibrosa casi continua a lo largo de una lámina epitelial, distribuyendo la tensión mecánica por todo el tejido. Las mutaciones en los genes desmosómicos dan lugar a varias enfermedades de la piel y el corazón.