Caderinos: estrutura, características e funções - Ciência - 2023

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As caderinas São glicoproteínas transmembrana cálcio-dependentes responsáveis por manter a união entre as células que permitem a manutenção da integridade dos tecidos nos animais. Existem mais de 20 tipos diferentes de caderinas, todas com cerca de 750 aminoácidos, e que são específicas para diferentes tipos de células.

As ligações celulares obtidas pelas caderinas são estáveis ao longo do tempo. Portanto, essas moléculas desempenham um papel importante no desenvolvimento da forma do corpo durante o desenvolvimento embrionário (morfogênese), bem como na manutenção da estrutura dos tecidos tanto na fase embrionária quanto na vida adulta.

O mau funcionamento das caderinas está associado ao desenvolvimento de diferentes tipos de câncer. A deficiência de adesão celular através das caderinas é uma das causas do aumento da motilidade das células tumorais.

Moléculas de adesão celular

Nos organismos multicelulares, as células devem se unir para participar de uma grande diversidade de processos biológicos que permitem manter sua integridade, diferenciando-se assim dos organismos unicelulares coloniais. Esses processos incluem, entre outros, hemostasia, resposta imune, morfogênese e diferenciação.

Essas moléculas diferem em sua estrutura, bem como em sua função, em quatro grupos: integrinas, selectinas, imunoglobulinas e caderinas.

História

A história das caderinas é muito curta, pois são conhecidas há pouco tempo. Assim, a primeira caderina foi descoberta em células de tecidos de camundongos em 1977. Os cientistas chamaram essa molécula de uvomorulina.

Na década de 1980, muitas outras moléculas de caderina foram descobertas em tecidos de várias espécies. Essas caderinas foram encontradas em ensaios de agregação de células dependentes de cálcio. Todos eles pertenciam ao mesmo grupo de moléculas chamadas caderinas clássicas.

Nos últimos anos, e graças aos avanços da biologia molecular, os cientistas conseguiram identificar outro número importante de caderinas, algumas das quais sua função específica é desconhecida e que poderiam ter outras funções além da adesão celular.

Estrutura

Caderinas são glicoproteínas, ou seja, moléculas formadas pela associação de uma proteína e um carboidrato. Eles são compostos de 700 (geralmente 750) e 900 aminoácidos e têm diferentes domínios funcionais, que permitem que eles interajam com outras moléculas de caderina e íons de cálcio em primeiro lugar.

Os domínios funcionais também permitem que as caderinas se integrem à membrana plasmática, bem como se associem ao citoesqueleto de actina. A maior parte da cadeia de aminoácidos está localizada na região extracelular e normalmente é diferenciada em cinco domínios, denominados EC (EC1 - EC5).

Cada um desses domínios possui aproximadamente 100 aminoácidos, com um ou dois locais de ligação ao cálcio. A região transmembrana está localizada entre o exterior e o interior da célula e atravessa a membrana apenas uma vez.

Por outro lado, a porção de caderinas encontradas dentro da célula é altamente conservadora e consiste em 150 aminoácidos. Esse domínio se liga ao citoesqueleto de actina por meio de proteínas citosólicas chamadas cateninas.

Tipos

Existem mais de 20 tipos diferentes de caderinas, que são classificadas de maneiras diferentes dependendo dos autores. Assim, por exemplo, alguns autores reconhecem dois grupos ou subfamílias, enquanto outros reconhecem seis. De acordo com o primeiro, as caderinas podem ser divididas em:

Caderinas Clássicas ou Tipo I

Também chamadas de caderinas tradicionais. Incluídas neste grupo estão as caderinas que foram nomeadas de acordo com o tecido onde foram encontradas pela primeira vez, como E-caderina (epitelial), N-caderina (neural), P-caderina (placenta), L-caderina ( fígado) e R-caderina (retina). No entanto, essas glicoproteínas podem ser encontradas em diferentes tecidos.

Por exemplo, a N-caderina, além de estar presente no tecido neural, também pode estar localizada nos tecidos dos testículos, rim, fígado e musculatura cardíaca.

Caderinas atípicas ou tipo II

Também chamado de não tradicional ou não clássico. Eles incluem desmogleínas e desmocolinas, que formam junções no nível dos desmossomos intercelulares. Existem também as protocaderinas, caracterizadas pela falta de conexões com o citoesqueleto de actina.

Todas essas caderinas são separadas de outras não tradicionais, por alguns autores, em três grupos independentes. O resto das caderinas atípicas incluem caderina-T, que não possui domínios transmembrana e citoplasmático, e uma variante da caderina-E, que é encontrada fora da célula e é chamada caderina-Evar.

Caracteristicas

São glicoproteínas cálcio-dependentes encontradas quase exclusivamente em tecidos animais. A maioria deles é transmembrana de passagem única; em outras palavras, eles estão presentes na membrana celular, cruzando-a de lado a lado apenas uma vez.

As caderinas participam principalmente da união entre células que apresentam características fenotípicas semilares (ligações homotípicas ou homofílicas). As ligações celulares feitas por essas moléculas (ligações caderina-caderina) são cerca de 200 vezes mais fortes do que outras ligações proteína-proteína.

Nas caderinas tradicionais, o domínio citoplasmático é altamente conservador. Isso significa que sua composição é semelhante nas diferentes caderinas.

Características

A principal função das caderinas é permitir ligações celulares permanentes ao longo do tempo, para as quais desempenham um papel fundamental em processos como o desenvolvimento embrionário, morfogênese, diferenciação e manutenção estrutural dos tecidos epiteliais da pele e do intestino, bem como a formação de axônios.

Esta função é regulada em parte pelo terminal -COOH presente na porção intracelular ou domínio da glicoproteína. Este terminal interage com moléculas chamadas cateninas, que por sua vez interagem com elementos do citoesqueleto da célula.

Outras funções das caderinas incluem seletividade (escolha de qual outra célula se juntar) e sinalização celular, estabelecimento da polaridade celular e regulação da apoptose. Este último é um mecanismo de morte celular controlado internamente pelo mesmo organismo para regular seu desenvolvimento.

Caderinas e câncer

O mau funcionamento das caderinas está implicado no desenvolvimento de vários tipos de câncer. Esse mau funcionamento pode ser decorrente de modificações na expressão de caderinas e cateninas, bem como da ativação de sinais que impedem a união das células.

Ao falhar na ligação das caderinas às células, isso permite que as células tumorais aumentem sua motilidade e sejam liberadas, para então invadir os tecidos adjacentes através dos linfonodos e vasos sanguíneos.

Ao atingir os órgãos-alvo, essas células invadem e proliferam, obtendo caracteres invasivos e metastáticos. A maioria dos estudos que relacionaram caderinas a processos de crescimento cancerígenos enfocou a caderina-E.

Este tipo de caderina está envolvido no câncer de cólon, estômago, mama, ovário e pulmão, entre outros. Essa, entretanto, não é a única caderina associada ao câncer. A N-caderina, por exemplo, desempenha um papel nos mesoteliomas pleurais e nos rabdomiossarcomas.

Referências

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