Moléculas de adhesión celular (CAM)

Proteínas de la membrana que unen una célula con otras células o con la matriz extracelular, la red de proteínas y azúcares que rodea a las células en los tejidos. Su papel no se reduce al de un pegamento: al unirse a su pareja activan señales dentro de la célula, de modo que también le informan de con qué está en contacto y pueden cambiar su forma, su movimiento o su supervivencia. La sigla CAM viene del inglés cell adhesion molecule.

Familias

  • Superfamilia de las inmunoglobulinas (IgSF). No dependen del calcio. Se unen a moléculas iguales (unión homofílica) o distintas (heterofílica). Incluye NCAM, L1 y su pariente CHL1, abundantes en el sistema nervioso.
  • Cadherinas. Dependen del calcio y se unen sobre todo a otras cadherinas del mismo tipo. Masatoshi Takeichi describió en 1977 el sistema de adhesión dependiente de calcio a partir del cual se identificaron.
  • Integrinas. Formadas por dos subunidades, α y β, unen la célula a proteínas de la matriz como la fibronectina o el colágeno y transmiten señales en ambos sentidos a través de la membrana.
  • Selectinas. Dependen del calcio y se unen a azúcares. Median contactos breves, como el de los leucocitos que ruedan sobre la pared de los vasos.

NCAM y el ácido polisiálico

NCAM (neural cell adhesion molecule) fue la primera molécula de adhesión neural purificada, en 1977, por el grupo de Gerald Edelman a partir de retina de embrión de pollo (Thiery et al., 1977). Puede llevar largas cadenas de ácido polisiálico (PSA), un azúcar con mucha carga negativa que ocupa espacio y reduce la adhesión entre membranas. La forma PSA-NCAM abunda donde las células necesitan moverse o cambiar sus contactos: en neuronas que migran y axones que crecen durante el desarrollo, y en las pocas regiones del cerebro adulto que conservan esa plasticidad (Rutishauser, 2008).

Guía de axones

En el sistema nervioso en desarrollo, varias CAM funcionan como receptores de señales de guía y no solo como puntos de anclaje. En la formación de las conexiones entre tálamo y corteza, CHL1 coopera con la neuropilina-1, receptor de la semaforina 3A, para que los axones somatosensoriales lleguen a su área (Wright et al., 2007). En ratones sin NCAM, parte de los axones talamocorticales se desvía y algunas regiones del campo de barriles quedan desorganizadas (Enríquez-Barreto et al., 2012). Qué moléculas median el contacto entre los haces que se cruzan en la hipótesis del handshake sigue sin resolverse.

Origen evolutivo

Parte de este repertorio es más antiguo que los animales. Los coanoflagelados, los parientes unicelulares más cercanos de los animales, tienen tantos genes de cadherinas como muchos animales complejos (Abedin y King, 2008). Los componentes centrales de la maquinaria de las integrinas son aún más antiguos: aparecen en protistas apusozoos, anteriores a la separación entre animales y hongos, y se perdieron de forma independiente en los hongos y en los coanoflagelados (Sebé-Pedrós et al., 2010). Esas herramientas se reutilizaron cuando surgieron los animales multicelulares, una de las grandes transiciones evolutivas.

Conceptos vecinos

Fuentes

Retroenlaces

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