Conceito de Junção Comunicante
O termo Junção Comunicante diz respeito ao tipo de junção celular que permite a passagem de iões e pequenas moléculas entre os citoplasmas de células adjacentes; esta troca é feita através da formação de um canal proteico na membrana plasmática das células.
Comunicação celular e junções celulares
A geração de tecidos e órgãos funcionais depende da comunicação e adesão entre células adjacentes. Após aderirem, as células formam diferentes tipos de junções especializadas: as junções de ancoragem permitem a manutenção da forma das células e, consequentemente, dos tecidos; as junções de oclusão são responsáveis por tornar uma(ou várias) camada(s) de células numa barreira que impede a passagem de água e alguns solutos; e finalmente, as junções comunicantes tornam possível a comunicação entre células, facilitando a troca de iões e algumas moléculas entre células adjacentes.
Caraterísticas das Junções Comunicantes
As células, num tecido/órgão, estão em contacto direto e constante devido há existência de um tipo de junção celular específica: as junções comunicantes. Estas junções celulares são responsáveis por permitir a passagem de iões, pequenas moléculas e sinais elétricos entre células adjacentes que formam um tecido.
As junções comunicantes são formadas por 12 monómeros de conexina, que é uma proteína transmembranar de 4 hélices, com peso molecular de 30 a 42kD. Cada célula tem 6 monómeros de conexina que se organizam num arranjo tridimensional, formando um poro transmembranar hexagonal com diâmetro de 20Å, preenchido com água – o conexon. A porção extracelular das proteínas do poro de uma célula (que na realidade é metade do canal final) entra em contacto com a porção extracelular das proteínas do poro da célula vizinha, formando um canal contínuo (figura 1). No local das junções comunicantes, as células estão separadas por um espaço de apenas 2 a 4nm.
Figura 1 – Imagem esquemática ilustrativa de uma junção comunicante. a) canal aberto; b)canal fechado; c) conexon; d) monómero de conexina; e) membrana plasmática de duas células adjacentes; f) espaço intercelular; g) espaço de 2 a 4nm; h) canal hidrofílico.
Estas junções celulares estão localizadas e distribuídas por toda a parede lateral das células e, assim, facilitam o movimento das pequenas moléculas (como iões, açúcares, aminoácidos, vitaminas, entre outros) e de sinais elétricos entre as duas células. Por outro lado, as junções comunicantes são uma barreira à passagem de macromoléculas (como as proteínas e ácidos nucleicos), devido ao seu grande tamanho. Uma molécula muito importante que se movimenta através das junções comunicantes é o AMP cíclico, necessário para a síntese de DNA e RNA.
Nas células vegetais, apenas existe um tipo de junção comunicante e é denominada de plasmodesmata. Apesar de serem estruturalmente diferentes, as plasmodesmata têm funções muito semelhantes às junções comunicantes presentes nas células animais. Nas células de mamífero, a maioria das células nos tecidos comunicam através das junções comunicantes, as quais permitem a passagem de moléculas com diâmetro até 1,2nm. As excepções a esta regra são as células do músculo cardíaco e as células presentes no sangue. Nos insetos, podem passar moléculas com diâmetro até 2nm através destas junções. Nos humanos, existem 14 conexinas diferentes, o que reflete as várias propriedades das junções comunicantes presentes em diferentes tecidos.
Tipos de junções comunicantes
Sinapses elétricas
As sinapses elétricas são caraterizadas pela existência de junções comunicantes entre neurónios adjacentes. Esta caraterística torna possível a transmissão bastante rápida do potencial de ação, e a passagem de iões entre o neurónio pré-sináptico e o neurónio pós-sináptico. Este tipo de sinapses é muito importante em alguns peixes e insetos, mas pouco comum em vertebrados.
No entanto, as sinapses elétricas ocorrem não só em neurónios, mas também noutro tipo de células, como nas células do músculo liso do intestino e nas células musculares cardíacas de mamíferos. Estas células dizem-se ligadas eletricamente, o que significa que o potencial de ação se inicia numa célula e passa através das junções comunicantes para as células vizinhas. A existência de junções comunicantes nas células musculares cardíacas faz com que o músculo do coração se consiga contrair como um todo, levando o sangue numa só direção.
Outras junções comunicantes
As junções comunicantes também são importantes nos tecidos não-excitáveis. São importantes, por exemplo: para o desenvolvimento dos folículos ováricos; para o desenvolvimento e diferenciação do feto no estadio embrionário; e no fígado aquando da queda dos níveis de glucose levando à clivagem de glicogénio e libertação de glucose para o sangue.
Regulação dos canais das Junções Comunicantes
Os canais que formam as junções comunicantes não estão permanentemente abertos ou fechados. Em vez disso, eles transitam de um estado para outro em segundos/minutos, sendo controlados tanto por sinais intracelulares como por sinais extracelulares.
Um dos sinais intracelulares é a concentração de cálcio no citosol, que é altamente controlada. Devido à grande diferença de concentrações de cálcio entre o meio extracelular (elevada concentração) e o meio intracelular (baixa concentração), este ião é um importante regulador da abertura e fecho dos canais das junções comunicantes. Mesmo pequenos aumentos da concentração de cálcio no citosol levam à diminuição da permeabilidade das junções comunicantes. A diminuição no pH, o potencial de membrana e a fosforilação induzida por hormonas também são sinais intracelulares que controlam a abertura e fecho destes canais. Como sinais reguladores extracelulares existem os neurotransmissores.
Estudo das Junções Comunicantes
O estudo das junções comunicantes pode ser feito eletricamente ou por microinjeção de corantes fluorescentes solúveis em água, utilizando, de seguida, um microscópio de fluorencencia para a observação. Através desta técnica é possível determinar o tamanho do canal, ligando os corantes a moléculas de peso molecular diferente e analisando quais as que passam livremente para as células vizinhas pelo poro e quais não.
References:
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