Unión estrecha
Estructura que evita fugas entre celdas
Unión estrecha
Diagrama de unión estrecha
Detalles
Identificadores
latínunión ocluyente
MallaD019108
ElH1.00.01.1.02007
FMA67397
Terminología anatómica
[editar en Wikidata]

Las uniones estrechas , también conocidas como uniones oclusivas o zonulae occludentes (singular, zonula occludens ), son complejos de unión multiproteicos cuya función canónica es prevenir la fuga de solutos y agua y sellar entre las células epiteliales . [1] También juegan un papel crítico manteniendo la estructura y la permeabilidad de las células endoteliales . [1] Las uniones estrechas también pueden servir como vías permeables al formar canales selectivos para pequeños cationes, aniones o agua. Las uniones correspondientes que ocurren en los invertebrados son uniones septadas .

Estructura

Las uniones estrechas se componen de una red ramificada de hebras de sellado, cada hebra actuando independientemente de las demás. Por lo tanto, la eficiencia de la unión para prevenir el paso de iones aumenta exponencialmente con el número de hebras. Cada hebra está formada por una fila de proteínas transmembrana incrustadas en ambas membranas plasmáticas, con dominios extracelulares que se unen entre sí directamente. Hay al menos 40 proteínas diferentes que componen las uniones estrechas. [2] Estas proteínas consisten en proteínas transmembrana y citoplasmáticas. Las tres proteínas transmembrana principales son la ocludina , las claudinas y las proteínas de la molécula de adhesión de unión ( JAM ). Estas se asocian con diferentes proteínas de membrana periférica como ZO-1 ubicada en el lado intracelular de la membrana plasmática, que anclan las hebras al componente de actina del citoesqueleto . [3] De esta manera, las uniones estrechas unen los citoesqueletos de las células adyacentes. La investigación que utiliza métodos de congelación-fractura en microscopía electrónica es ideal para revelar la extensión lateral de las uniones estrechas en las membranas celulares y ha sido útil para mostrar cómo se forman las uniones estrechas. [4]

Representación de las proteínas transmembrana que forman las uniones estrechas: ocludina, claudinas y proteínas JAM.
  • La ocludina fue la primera proteína integral de membrana que se identificó. Tiene un peso molecular de ~60 kDa. Consta de cuatro dominios transmembrana y tanto el extremo N como el extremo C de la proteína son intracelulares. Forma dos bucles extracelulares y un bucle intracelular. Estos bucles ayudan a regular la permeabilidad paracelular. [5] La ocludina también desempeña un papel clave en la estructura celular y la función de barrera. [6]
  • Las claudinas se descubrieron después de la ocludina y son una familia de más de 27 miembros diferentes en los mamíferos. [7] Tienen un peso molecular de ~20 kDa. Tienen una estructura similar a la de la ocludina en el sentido de que tienen cuatro dominios transmembrana y una estructura de bucle similar. Se entiende que son la columna vertebral de las uniones estrechas y desempeñan un papel importante en la capacidad de la unión estrecha para sellar el espacio paracelular. [8]
  • Las moléculas de adhesión de unión ( JAM ) forman parte de la superfamilia de las inmunoglobulinas. Tienen un peso molecular de ~40 a 48 kDa. [9] Su estructura difiere de la de las demás proteínas integrales de membrana en que solo tienen un dominio transmembrana en lugar de cuatro. Ayuda a regular la función de la vía paracelular de las uniones estrechas y también participa en el mantenimiento de la polaridad celular. [10]
  • Las angulinas se descubrieron en 2011 mediante un análisis visual de proteínas que se localizan en las uniones estrechas tricelulares. [11] Hay tres miembros de las angulinas: angulina-1/LSR, angulina-2/ILDR1 y angulina-3/ILDR2. Al igual que las JAM, las angulinas son proteínas transmembrana únicas. Todas las angulinas tienen un dominio similar a la inmunoglobulina en la región extracelular y un motivo de unión a PDZ en el extremo carboxilo terminal. Son responsables del establecimiento de las uniones estrechas tricelulares y regulan la función de barrera paracelular. [12]

Funciones

La TEM del tejido renal de rata muestra una unión estrecha densa en proteínas (tres líneas oscuras) con un aumento de ~55.000x.

Las uniones estrechas proporcionan a las células endoteliales y epiteliales una función de barrera, que puede subdividirse en barreras protectoras y barreras funcionales que cumplen funciones tales como el transporte de materiales y el mantenimiento del equilibrio osmótico. [13]

Las uniones estrechas impiden el paso de moléculas e iones a través del espacio intercelular de las células adyacentes, por lo que los materiales deben ingresar a las células (por difusión o transporte activo ) para poder atravesar el tejido. La vía intracelular restringida exigida por el sistema de barrera de unión estrecha permite un control preciso sobre qué sustancias pueden atravesar un tejido en particular (por ejemplo, la barrera hematoencefálica ). En la actualidad, aún no está claro si el control es activo o pasivo y cómo se forman estas vías. En un estudio sobre el transporte paracelular a través de la unión estrecha en el túbulo proximal del riñón, se propuso un modelo de vía dual, que consiste en grandes roturas de hendidura formadas por discontinuidades poco frecuentes en el complejo de unión estrecha y numerosos poros circulares pequeños. [14]

Las uniones estrechas también ayudan a mantener la polaridad apicobasal de las células al impedir la difusión lateral de proteínas integrales de membrana entre las superficies apical y lateral/basal , lo que permite preservar las funciones especializadas de cada superficie (por ejemplo, endocitosis mediada por receptores en la superficie apical y exocitosis en la superficie basolateral). Esto permite el transporte transcelular polarizado y las funciones especializadas de las membranas apical y basolateral.

Clasificación

Los epitelios se clasifican como "apretados" o "con fugas", dependiendo de la capacidad de las uniones estrechas para evitar el movimiento del agua y los solutos : [15]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Bhat, Ajaz A.; Uppada, Srijayaprakash; Achkar, Iman W.; Hashem, Sheema; Yadav, Santosh K.; Shanmugakonar, Muralitharan; Al-Naemi, Hamda A.; Haris, Mohammad; Uddin, Shahab (2019). "Proteínas de unión estrecha y vías de señalización en el cáncer y la inflamación: una interferencia funcional". Fronteras en Fisiología . 9 : 1942. doi : 10.3389/fphys.2018.01942 . ISSN  1664-042X. PMC  6351700 . PMID  30728783.
  2. ^ Itallie, Christina M. Van; Anderson, James M. (1 de agosto de 2009). "Fisiología y función de la unión estrecha". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 1 (2): a002584. doi :10.1101/cshperspect.a002584. ISSN  1943-0264. PMC 2742087 . PMID  20066090. 
  3. ^ Anderson, JM; Van Itallie, CM (agosto de 2009). "Fisiología y función de la unión estrecha". Cold Spring Harb Perspect Biol . 1 (2): a002584. doi :10.1101/cshperspect.a002584. PMC 2742087 . PMID  20066090. 
  4. ^ Chalcroft, JP; Bullivant, S (1970). "Una interpretación de la membrana celular del hígado y la estructura de la unión basada en la observación de réplicas de fractura por congelación de ambos lados de la fractura". The Journal of Cell Biology . 47 (1): 49–60. doi :10.1083/jcb.47.1.49. PMC 2108397 . PMID  4935338. 
  5. ^ Wolburg, Hartwig; Lippoldt, Andrea; Ebnet, Klaus (2006), "Uniones estrechas y la barrera hematoencefálica", Tight Junctions , Springer US, págs. 175-195, doi :10.1007/0-387-36673-3_13, ISBN 9780387332017
  6. ^ Liu, Wei-Ye; Wang, Zhi-Bin; Zhang, Li-Chao; Wei, Xin; Li, Ling (12 de junio de 2012). "Unión estrecha en la barrera hematoencefálica: descripción general de la estructura, la regulación y las sustancias reguladoras". Neurociencia y terapéutica del sistema nervioso central . 18 (8): 609–615. doi :10.1111/j.1755-5949.2012.00340.x. ISSN  1755-5930. PMC 6493516 . PMID  22686334. 
  7. ^ Schneeberger, Eveline E.; Lynch, Robert D. (junio de 2004). "La unión estrecha: un complejo multifuncional" (PDF) . American Journal of Physiology. Fisiología celular . 286 (6): C1213–C1228. doi :10.1152/ajpcell.00558.2003. ISSN  0363-6143. PMID  15151915. S2CID  1725292. Archivado desde el original (PDF) el 22 de febrero de 2019.
  8. ^ Mitic, Laura L.; Van Itallie, Christina M.; Anderson, James M. (agosto de 2000). "Fisiología molecular y fisiopatología de las uniones estrechas I. Estructura y función de las uniones estrechas: lecciones de animales y proteínas mutantes" (PDF) . American Journal of Physiology. Fisiología gastrointestinal y hepática . 279 (2): G250–G254. doi :10.1152/ajpgi.2000.279.2.g250. ISSN  0193-1857. PMID  10915631. S2CID  32634345. Archivado desde el original (PDF) el 2019-03-09.
  9. ^ Ebnet, Klaus (1 de octubre de 2017). "Moléculas de adhesión de unión (JAM): receptores de adhesión celular con funciones pleiotrópicas en la fisiología y el desarrollo celular". Physiological Reviews . 97 (4): 1529–1554. doi :10.1152/physrev.00004.2017. ISSN  0031-9333. PMID  28931565. S2CID  10846721.
  10. ^ Luissint, Anny-Claude; Artus, Cédric; Glacial, Fabienne; Ganeshamoorthy, Kayathiri; Couraud, Pierre-Olivier (9 de noviembre de 2012). "Uniones estrechas en la barrera hematoencefálica: arquitectura fisiológica y desregulación asociada a la enfermedad". Fluidos y barreras del sistema nervioso central . 9 (1): 23. doi : 10.1186/2045-8118-9-23 . ISSN  2045-8118. PMC 3542074 . PMID  23140302. 
  11. ^ Masuda, Sayuri; Oda, Yukako; Sasaki, Hiroyuki; Ikenouchi, Junichi; Higashi, Tomohito; Akashi, Masaya; Nishi, Eiichiro; Furuse, Mikio (15 de febrero de 2011). "LSR define las esquinas celulares para la formación de uniones estrechas tricelulares en células epiteliales". Revista de ciencia celular . 124 (Parte 4): 548–555. doi : 10.1242/jcs.072058 . PMID  21245199.
  12. ^ Higashi, Tomohito; Miller, Ann (15 de julio de 2017). "Uniones tricelulares: cómo construir uniones en los puntos más difíciles de las células epiteliales". Biología molecular de la célula . 28 (15): 2023–2034. doi :10.1091/mbc.E16-10-0697. ISSN  1939-4586. PMC 5509417 . PMID  28705832. 
  13. ^ Departamento de Biología. "Uniones estrechas (y otras conexiones celulares)". Davidson College . Consultado el 12 de enero de 2015 .
  14. ^ Guo, P; Weinstein, AM; Weinbaum, S (agosto de 2003). "Un modelo ultraestructural de vía dual para la unión estrecha del epitelio del túbulo proximal de la rata" (PDF) . American Journal of Physiology. Renal Physiology . 285 (2): F241–57. doi :10.1152/ajprenal.00331.2002. PMID  12670832. S2CID  22824832. Archivado desde el original (PDF) el 22 de febrero de 2019.
  15. ^ Departamento de Biología. "Uniones estrechas y otras conexiones celulares". Davidson College . Consultado el 20 de septiembre de 2013 .
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Uniones estrechas .
  • Una visión general de Tight Junction en Zonapse.Net
  • Ocludina en el punto de mira en Zonapse.Net
  • Tight+Junctions en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
  • Imagen de histología: 20502loa – Sistema de aprendizaje de histología en la Universidad de Boston
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tight_junction&oldid=1239584270"