Unión comunicante

Na ensamblaxe das proteínas das canles de unión comunicante podemos distinguir varios niveis de organización:

1. Están formadas por proteínas chamadas conexinas, que teñen tres dominios transmembrana, e das que hai varios tipos.
2. Seis conexinas ensambladas forman un conexón (ou semicanle da unión comunicante) situado na membrana dunha das células. Cando para formar un conexón se unen conexinas diferentes, o conexón chámase conexón heteromérico. Se son iguais chámase homomérico.
3. Dous conexóns ou semicanles de dúas células veciñas unidos entre si a través do espazo intercelular forman unha canle de unión comunicante, que comunica o citoplasma das dúas células.
   Cando os dous conexóns ou semicanles son idénticos, a canle de unión comunicante que formarán denomínase homotípica. Cando os conexóns ou semicanles son distintos (un homomérico e o outro heteromérico), a canle de unión comunicante formada denomínase heterotípica. Cando os dous conexóns ou semicanles son heteroméricos, a canle de unión comunicante que forman denomínase tamén heteromérica.
4. Se nunha área da membrana hai varias unións comunicantes xuntas (ata centos) forman un complexo chamado placa de unións comunicantes.

Nos vertebrados as semicanles das unións comunicantes son principalmente homo- ou heterohexámeros dunhas proteínas chamadas conexinas. Nos invertebrados as unións comunicante están formadas por proteínas que se supón forman a familia das innexinas. Porén, a familia das proteínas pannexinas recentemente caracterizada, que ten unha secuencia de aminoácidos moi similar á das innexinas, e que inicialmente se pensaba que formaba tamén canles intercelulares, hoxe sabemos que, en realidade, forma canles dunha soa membrana (nunha soa célula) que comunican co medio extracelular, e comprobouse que por elas pasan calcio e ATP.

Nas unións comunicantes o espazo intercelular é de só 4 nm^[7] e cada unidade de conexóns da membrana dunha célula está aliñada con outra da outra célula, de modo que entre as dúas forman unha canle de comunicación que salva o espazo intercelular.^[9] As canles poden abrirse e pecharse, o cal está controlado por diversos factores como a diminución do pH, o aumento da concentración intracelular de Ca²⁺ e diversos factores fisiolóxicos como o factor de crecemento derivado de plaquetas (PDGF) e o factor de crecemento epidérmico (EGF), que pechan a canle.

As canles das unións comunicantes chámase homotípicas cando están formadas por dúas semicanles idénticas, pero cando as dúas semicanles son diferentes recibe o nome de heterotípica. Á súa vez, as semicanles (conexóns) poden ser de igual composición ou homoméricas ou de distinta composición ou heteroméricas. A composición dos elementos que forman a canle parece que ten influencia na función exercida por cada tipo de unión comunicante.

Xeralmente, os xenes que codifican as proteínas destas canles clasifícanse en tres posibles grupos, baseándose na semellanza da súa secuencia, que son: A, B e C (por exemplo, GJA1^[10], GJC1). Tamén se usa moito un sistema alternativo para nomear as proteínas baseado no seu peso molecular (por exemplo: connexina43, connexina30.3).

1. Permiten a comunicación eléctrica entre as células. Diferentes subunidades de conexinas poden comunicar distintas condutancias dunha soa canle, desde arredor de 30 pS a 500 pS.
2. Permiten a comunicación química entre as células por medio da transmisión de segundos mensaxeiros pequenos como o inositol trifosfato (IP₃) e o ión calcio (Ca²⁺),^[8]. Diferentes subunidades de conexinas poden exhibir unha diferente selectividade a determinadas moléculas pequenas.
3. Xeralmente permiten o paso de moléculas de peso molecular menor de 1.000 daltons. Diferentes subunidades de conexinas poden presentar diferente selectividade no tamaño de poro e na carga. As biomoléculas grandes, por exemplo, ácidos nucleicos e proteínas, non poden transferirse desta maneira dunha célula a outra.
4. Aseguran que as moléculas e fluxos que atravesan a unión comunicante non se filtren ao espazo intercelular.

Ata agora, foronlles asignadas ás proteínas das unións comunicantes as seguintes cinco funcións:a) Comunicación eléctrica e metabólica entre células.b) Intercambios eléctricos e metabólicos a través das semicanles.c) Xenes supresores de tumores (Cx43, Cx32 e Cx36)d) Funcións de adherencia independentes da canle da unión comunicante (migración neural no neocórtex).e) Papel do seu extremo carboxilo terminal na sinalización de vías citoplasmáticas (Cx43).

As unións comunicantes están presentes en virtualmente todos os tecidos do corpo, con poucas excepcións, como nos tipos celulares móbiles, como espermatozoides ou eritrocitos. Existen varios trastornos xenéticos humanos asociados con mutacións que afectan aos xenes das unións comunicantes. Moitas delas afectan á pel porque ese tecido é moi dependente da comunicación celular a través das unións comunicantes para a regulación da súa diferenciación celular e proliferación.

As unións comunicantes son especialmente importantes no músculo cardíaco: o sinal para a contracción pásase eficientemente a través das unións comunicantes, o que permite que as células musculares se contraian en tándem.

Descubríronse unhas poucas áreas do cerebro onde hai un acoplamento significativo entre as neuronas. Algunhas estruturas do cerebro onde existen neuronas acopladas electricamente son: o núcleo vestibular, o núcleo do nervio trixémino, o núcleo olivar inferior, e a área ventral tegmental. Tamén hai algúns casos de comunicacións deste tipo menos intensas entre neuronas e células gliais no locus coeruleus, e no cerebelo entre neuronas de Purkinje e células gliais de Bergman. Os datos experimentais mostran unha extensa presenza de unións comunicantes nos astrocitos ^[11]. Por outra parte, as mutacións nos xenes das unións comunicantes Cx43 e Cx56.6 causan unha dexeneración da materia branca similar á observada na enfermidade de Pelizaeus-Merzbacher e na esclerose múltiple.

Entre as proteínas conexinas que se expresan nas neuronas inclúense:

1. mCX26
2. mCX43
3. mCX36
4. mCX56.6
5. mCX57
6. mCX45

As neuronas da retina están moi comunicadas por unións comunicantes, tanto entre células do mesmo tipo coma de tipos celulares distintos.

As unións comunicantes foron chamadas así a causa da "fenda" de separación que aparecía nestas unións especiais entre as células.^[12] Naquela época non se demostrara aínda a existencia dunha fenda similar noutras unións celulares. Bastante antes da demostración da existencia da "fenda", as unións comunicantes xa foran vistas na unión entre células nerviosas veciñas ^[13][14][15], e comprobouse que eran electricamente activas e denominábanse sinapses eléctricas.^[16][17] A causa da presenza xeneralizada das unións comunicantes en todos os tipos celulares e non só no tecido nervioso, o uso do termo unión comunicante foise facendo máis xeral ca o termo sinapse eléctrica, que quedou como máis específico das neuronas. Coa purificación^[18][19] de placas de unións comunicantes intercelulares enriquecidas de proteínas conexinas formadoras das canles puideron facerse estudos máis sistemáticos, e fíxose posible a identificación das proteínas das unións comunicantes ^[20]. Estudos ultraestruturais máis precisos^[21] mostraron que as proteínas aparecían de modo complementario (en fronte) en ambas as células que participaban nunha placa de unión comunicante. Enténdese por placa de unións comunicantes unha área relativamente grande da membrana que está chea das proteínas das unións comunicantes tanto en tecidos vivos coma nas preparacións de unións comunicantes tratadas con técnicas suaves.

Ao comprobarse a capacidade dunha soa proteína de permitir a comunicación intercelular nas unións comunicantes,^[22] o termo unión comunicante tendeu a facerse sinónimo dun grupo de conexinas unidas, aínda que isto non fora aínda demostrado in vivo. As análises bioquímicas das unións comunicantes enriquecidas illadas de varios tecidos demostraron a existencia dunha familia de conexinas.^[23][24][25] Estudos ultraestruturais e bioquímicos das unións comunicantes xa referenciados indicaran que as conexinas se agrupaban preferencialmente nas placas ou dominios de unións comunicantes e que as conexinas eran o seu único compoñente. Combinando os estudos ultrastruturais con immunocitoquímica demostrouse finalmente a existencia das placas de unións comunicantes in vivo, o que inicialmente apoiaba a idea de que as placas de unións comunicantes podían definirse pola presenza de conexinas.^[26][27] Porén, posteriores estudos puxeron en evidencia que nas placas de unións comunicantes había tamén outras proteínas que non eran conexinas, o que fixo que o termo unión comunicante e placa de unións comunicantes non se usen como sinónimos modernamente.^[28][29]

• Andrew Harris, Darren Locke (2009 - New York). Springer, ed. Connexins. ISBN 978-1-934115-46-6. 

• Sinapse eléctrica
• Unión hermética
• Desmosoma
• Plasmodesmo
• Estrómulo
• Nanotubo de membrana

• Imaxe de unión comunicante (en inglés)
• Definición de unión comunicante Arquivado 23 de xuño de 2011 en Wayback Machine. (en inglés)
• Todos os tipos de unións intercelulares (en inglés)