Uniones celulares

Las uniones celulares son puntos de contacto entre las membranas plasmáticas de las células. Aquí se consideran los cinco tipos de uniones intercelulares más importantes: uniones herméticas (zonas de oclusión), uniones adherentes, desmosomas, hemidesmosomas y uniones comunicantes.

Uniones herméticas

Las uniones herméticas, también llamadas oclusivas, uniones estrechas o "zonula occludens", son haces de proteínas (claudinas y ocludinas) de transmembrana que constituyen una red y fusionan las superficies externas de las membranas plasmáticas adyacentes para sellar los intercambios entre éstas células. 

Se caracterizan por formar barreras selectivas de permeabilidad mediante las capas celulares epiteliales que separan líquidos de diferente composición.

Las células de los tejidos epiteliales que tapizan el estómago, el intestino y la vejiga tienen numerosas uniones herméticas que inhiben el pasaje de sustancias entre las células y la pérdida del contenido de estos órganos hacia la sangre o los tejidos circundantes.

Unión hermética

Uniones adherentes

Las uniones adherentes o de anclaje son puntos de contacto intercelulares (a modo de remaches) que mantienen firmemente unidas a las células, aumentando la resistencia y rigidez del tejido.

Las uniones adherentes contienen una placa, que es una capa densa de proteínas en el interior de la membrana plasmática unida a proteínas de membrana y a microfilamentos del citoesqueleto. Las glucoproteínas de transmembrana denominadas cadherinas unen las células. Cada cadherina se inserta en la placa desde el lado opuesto de la membrana plasmática, atraviesa parte del espacio intercelular (espacio entre una célula y otra) y se conecta con las cadherinas de una célula adyacente.

Las uniones adherentes ayudan a las superficies epiteliales a resistir la separación durante diversas actividades contráctiles, como cuando los alimentos avanzan a lo largo del intestino.

Unión adherente

Desmosomas

Al igual que las uniones adherentes, los desmosomas (desmós=vínculos) contienen una placa y glucoproteínas de transmembrana (cadherinas) que se extienden en el espacio intercelular entre las membranas de dos células adyacentes y las unen. Sin embargo, a diferencia de las uniones adherentes, la placa de los desmosomas no se une a los microfilamentos, sino que se une a otros elementos del citoesqueleto llamados filamentos intermedios constituidos por queratina en la mayoría de las células epiteliales y por desmina en las fibras musculares cardíacas. Los filamentos intermedios se extienden desde los desmosomas a un lado de la célula a través del citosol, hasta los desmosomas en el lado opuesto de la célula. Esta disposición estructural contribuye a la estabilidad de las células y los tejidos, pues permite establecer uniones muy resistentes evitando la separación de las células epiteliales por acción mecánica o por presión.

Estas uniones focales (como puntos de soldadura) son comunes en las células de la epidermis (la capa más externa de la piel) y en las células del músculo cardíaco. Los desmosomas evitan que las células epiteliales se separen cuando están bajo tensión y que las células cardíacas se separen durante la contracción.

Desmosoma

Hemidesmosomas

Los hemidesmosomas (hemi=mitad) son uniones focales que se asemejan a los desmosomas pero no conectan células adyacentes. No obstante, las glucoproteínas de transmembrana en los hemidesmosomas son integrinas en lugar de cadherinas. En el interior de la membrana plasmática, las integrinas se unen con los filamentos  intermedios compuestos por queratina. En la parte externa de la membrana plasmática, las integrinas se unen a la proteína laminina, presente en la membrana basal. Debido a esta razón, los hemidesmosomas anclan las células a la membrana basal en lugar de hacerlo entre sí. Estas estructuras se encuentran distribuidas en el tejido epitelial y ayuda a distribuir la resistencia y las fuerzas ejercidas sobre él.

Estas uniones son muy abundantes en los tejidos del músculo cardíaco, la epidermis de la piel y el cuello del útero. 

Hemidesmosomas

Uniones comunicantes

Las uniones de comunicación son canales intercelulares que permiten el paso de iones y pequeñas moléculas entre células adyacentes. En las uniones comunicantes, la proteína de membrana llamada conexina forma túneles diminutos llenos de líquido denominados conexones que comunican las células vecinas. Las membranas plasmáticas de las uniones comunicantes no están fusionadas como las de las uniones herméticas sino que están separadas por hendiduras intercelulares estrechas (espacios). A través de los conexones, los iones y las moléculas pequeñas pueden difundir desde el citosol de una célula al de la otra, pero no permite el pasaje de moléculas grandes como proteínas intracelulares vitales.

Las uniones comunicantes permiten la conexión eléctrica entre las células que unen, facilitando por ejemplo las sinapsis eléctricas, en las que el potencial de acción se transmite directamente. Tiene importancia en la comunicación intercelular; así, las contracciones sincronizadas del músculo cardíaco se consiguen mediante el flujo de iones. También son esenciales para la nutrición de células que están alejadas de los vasos sanguíneos como las del cristalino y la córnea del ojo y el hueso. Durante el desarrollo embrionario, algunas de las señales químicas y eléctricas que regulan el crecimiento y la diferenciación celular, viajan por uniones comunicantes.

Unión GAP

Glosario

Membrana plasmática: es una envoltura continua que rodea y le da forma a la célula y es específica de la función de ésta. Actúa como una barrera de permeabilidad separando dos compartimientos: el Citoplasma y el Medio Extracelular.

Adyacente: que se encuentra cerca o al lado.

Epitelial: tejido que recubre las cavidades y las superficies estructurales por todo el cuerpo.

Inhibir: impedir.

Citoesqueleto: es una estructura tridimensional dinámica formada por un conjunto de proteínas globulares y filamentosas que llena el citoplasma. Esta estructura actúa como un músculo y como un esqueleto para el movimiento y la estabilidad de la célula (eucariota).

Citosol: líquido que se localiza dentro de las células.

Membrana basal: actúa como una barrera mecánica entre el epitelio y el tejido conectivo.

Sinapsis eléctricas: comunicación entre la neurita o prolongación citoplasmática de una neurona y las dendritas o el cuerpo de otra neurona a través del paso de iones.

Bibliografía

Tortora Gerard J., Derrickson Bryan (2002). Principios de Anatomía y Fisiología. 13 edición. Editorial Médica Panamericana.

Patton Kevin T., Thibodeau Gary A. (2013). Anatomía y Fisiología. 8a edición. Editorial Elsevier.