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El arquitecto del mundo microscópico: ¿Cómo las conexiones celulares construyen la base de los organismos multicelulares?
En el mundo de los organismos multicelulares, las interacciones entre células no son accidentales sino fundamentales para la salud y el desarrollo de los organismos. Estas interacciones permiten que las células transmitan señales de manera efectiva y se comuniquen en cambios en el microambiente, ayudando así a mantener las funciones normales y el equilibrio fisiológico de los organismos. Ya sean conexiones celulares estables o interacciones celulares transitorias, desempeñan papeles indispensables en diferentes procesos fisiológicos.
Interacciones celulares estables
Las interacciones estables entre células son fundamentales para la adhesión celular y el control de la forma y función de los tejidos. La mayoría de estas interacciones se basan en uniones intercelulares, que son complejos de proteínas que proporcionan contacto entre células vecinas.
Las uniones celulares no solo garantizan la integridad de la capa de células epiteliales sino que también ayudan en la organización de los tejidos.
Conexiones estrechas
Las uniones estrechas son complejos multiproteicos que conectan estrechamente células del mismo tejido e impiden el movimiento de agua y moléculas solubles en agua entre las células. Estas uniones en las células epiteliales también separan el líquido extracelular que rodea sus membranas apicales y basales. Además, la permeabilidad de estas conexiones puede verse afectada por factores como la composición de proteínas, el tipo de tejido y la señalización de célula a célula.
Conexión de anclaje
De los tres tipos de uniones de anclaje, solo dos participan en las interacciones célula-célula: las uniones adherentes y los desmosomas. Las uniones adherentes se encuentran en una variedad de células y su función es dar forma y tensión a las células y tejidos. Además, los desmosomas también son un sitio clave para la señalización entre células, lo que brinda apoyo para mantener la fuerza y la resiliencia de las células.
Cruce de brecha
Las uniones en hendidura son el sitio principal de señalización entre células, lo que permite que las moléculas pequeñas se difundan entre células adyacentes. En los vertebrados, las uniones comunicantes están compuestas de proteínas transmembrana llamadas conexinas que forman poros hexagonales que permiten el paso de iones, azúcares y otras moléculas pequeñas.
Interacción instantánea
Sistema inmunológico
Los glóbulos blancos desempeñan un papel vital en la protección del cuerpo contra amenazas de sustancias extrañas. Las interacciones de estas células son transitorias pero críticas para desencadenar una respuesta inmune. Cuando se produce una infección, los glóbulos blancos necesitan pasar de la sangre al tejido afectado, un proceso llamado extravasación.
Proceso de coagulación
La coagulación depende de la interacción entre plaquetas además de la producción de fibrina. En caso de lesión endotelial, las plaquetas se adhieren inmediatamente al tejido conectivo expuesto y liberan señales para reclutar más plaquetas para participar.
Interacciones entre bacterias
Las interacciones entre poblaciones bacterianas son similares a las de las células en los tejidos. Se comunican a través de interacciones físicas y moléculas de señalización para regular el metabolismo y el crecimiento de cada uno. La formación de biopelículas es un buen ejemplo, que mejora la capacidad de las bacterias para adaptarse a los cambios ambientales.
Efectos patológicos
Cáncer
El cáncer a menudo surge de la pérdida de interacciones entre células. Las células normales no pueden crecer cuando entran en contacto con las células circundantes, pero las células cancerosas a menudo pierden este mecanismo.
Patógenos bacterianos
Las bacterias patógenas requieren interacción con las células huésped para invadir. Estas interacciones implican fuertes propiedades de unión que permiten a las bacterias adherirse firmemente a la superficie de la célula huésped.
Enfermedad
La alteración de las interacciones entre células puede provocar la aparición de una variedad de enfermedades. Por ejemplo, las enfermedades autoinmunes y la función celular anormal causadas por mutaciones genéticas se asocian con alteraciones en las interacciones entre células.
Las conexiones e interacciones celulares en el mundo microscópico dan forma a cada aspecto de nuestras vidas. Entonces, ¿cuántos secretos biológicos sin resolver se esconden entre estas pequeñas estructuras y funciones?
