13.11: Uniones Estrechos

A veces, mantener unidas las células, incluso con gran fuerza, no es suficiente. Especialmente en los epitelios, una capa de células puede necesitar no solo mantenerse unida sino formar un sello completo para separar lo que esté en contacto con el lado apical de lo que esté en contacto con el lado basal. ¡Eso sería un trabajo para The Tight Junction! Bueno, con mayor precisión, para muchas uniones estrechas en una matriz cerca de la superficie apical. Quizás el mejor ejemplo de la utilidad de las uniones estrechas es en el tracto digestivo. Las uniones estrechas que se forman entre las células del revestimiento epitelial del intestino separan el alimento y sus productos de digestión del cuerpo en general, obligando a que los nutrientes de las macromoléculas sean transportados a través de la célula epitelial por endocitosis/transcitosis al torrente sanguíneo donde pueden ser más eficientes distribuidos. Las uniones estrechas también se forman en los vasos sanguíneos para evitar fugas de sangre, y en una variedad de órganos donde los líquidos deben estar contenidos.

Figura\(\PageIndex{14}\). Uniones Estrechos. (A) Las uniones estrechas suelen estar presentes en matrices que sellan un lado de una capa epitelial del otro varias veces. (B) Cada unión estrecha está formada por proteínas transmembrana muy pequeñas, claudinas y ocludinas, de manera que las membranas de las células opuestas pueden entrar en contacto extremadamente cercano.

Una unión estrecha individual se forma por la interacción de claudinas y ocludinas. Cada una son proteínas transmembrana de 4 pasos con extremos N y C en el lado citoplásmico; el lado extracelular tiene una prole muy baja, que consiste en uno (claudin) o dos (ocludina) pequeños bucles. Por su pequeño tamaño, cuando interactúan, las membranas se juntan muy de cerca. Sin embargo, para formar realmente un sello entre las celdas, las uniones estrechas deben alinearse en orden cercano alrededor de la celda, y de hecho, generalmente hay múltiples líneas, que uno podría considerar como “respaldo” en caso de que una línea desarrolle una fuga. Las moléculas de claudina tienen dominios citoplásmicos relativamente pequeños y no está claro si existen interacciones significativas con otras proteínas. Sin embargo, la ocludina tiene un dominio citoplásmico C-terminal grande que contiene un dominio de unión a PDZ. La PDZ es un motivo de interacción proteica de aproximadamente 80-90 aminoácidos que se encuentra en varias proteínas de señalización, la mayoría de las veces en uso para mantener complejos de señalización cerca de la membrana al interactuar con una proteína transmembrana, como sería el caso aquí con la ocludina. Estas proteínas que contienen PDZ tienen funciones de señalización y pueden actuar como adaptadores al citoesqueleto, principalmente los lamentos de actina. Finalmente, aunque un mecanismo exacto no está claro, los niveles elevados de Ca ²⁺, ya sea extracelular o perimembranamente, se asocian con el ensamblaje de unión estrecha.