Una hendidura intercelular es un canal entre dos células a través del cual pueden viajar moléculas y pueden estar presentes uniones estrechas y en hendidura . En particular, las hendiduras intercelulares se encuentran a menudo entre las células epiteliales y el endotelio de los vasos sanguíneos y linfáticos , y también ayudan a formar la barrera hematoencefálica que rodea a los nervios. Las hendiduras intercelulares son importantes para permitir el transporte de líquidos y pequeños solutos a través del endotelio.
Las dimensiones de las hendiduras intercelulares varían en todo el cuerpo, sin embargo, se han determinado las longitudes de las hendiduras para una serie de capilares. La longitud media de la hendidura para los capilares es de unos 20 m/cm 2 . Las profundidades de las hendiduras intercelulares, medidas desde las aberturas luminal a abluminal, varían entre los diferentes tipos de capilares, pero el promedio es de unos 0,7 μm. El ancho de las hendiduras intercelulares es de unos 20 nm fuera de la región de unión (es decir, en la parte más grande de las hendiduras). En las hendiduras intercelulares de los capilares, se ha calculado que el área fraccional de la pared capilar ocupada por la hendidura intercelular es de 20 m/cm 2 x 20 nm (largo x ancho) = 0,004 (0,4%). Esta es el área fraccional de la pared capilar expuesta para la libre difusión de pequeños solutos y fluidos hidrófilos 5 .
La hendidura intercelular es imprescindible para la comunicación entre células. La hendidura contiene uniones estrechas , uniones en hendidura , desmosomas y proteínas adherentes , que ayudan a propagar o regular la comunicación celular a través de la transducción de señales, receptores de superficie o un quimiogradiente. Para que una molécula entre en la célula, ya sea por endocitosis , fagocitosis o endocitosis mediada por receptores , a menudo esa molécula debe entrar primero por la hendidura. La hendidura intercelular en sí es un canal, pero lo que fluye a través del canal, como iones, fluidos y moléculas pequeñas, y qué proteínas o uniones dan orden al canal, es fundamental para la vida de las células que bordean la hendidura intercelular.
La investigación a nivel celular puede introducir proteínas, iones o pequeñas moléculas específicas en la hendidura intercelular como medio de inyección en una célula. Este método es especialmente útil en la propagación de agregados proteicos citosólicos infecciosos de célula a célula. En un estudio, se liberaron agregados proteicos de priones de levadura en una hendidura intercelular de un mamífero y fueron absorbidos por la célula adyacente, en lugar de la transferencia celular directa. Este proceso sería similar a la secreción y transmisión de partículas infecciosas a través de la hendidura sináptica entre células del sistema inmunitario, como se observa en los retrovirus . Comprender las vías de transferencia de agregados proteicos intercelulares, en particular las vías que implican hendiduras, es imperativo para entender la propagación progresiva de esta infección 8 .
Las uniones estrechas endoteliales se encuentran con mayor frecuencia en la hendidura intercelular y regulan la difusión a través de las membranas. Estos enlaces se encuentran con mayor frecuencia en el aspecto más apical de la hendidura intercelular. Evitan que las macromoléculas naveguen por la hendidura intercelular y limitan la difusión lateral de las proteínas y lípidos de membrana intrínsecos entre los dominios de la superficie celular apical y basolateral. En las hendiduras intercelulares de los capilares , las uniones estrechas son las primeras barreras estructurales que encuentra un neutrófilo cuando penetra en la hendidura interendotelial, o el espacio que une el lumen del vaso sanguíneo con el espacio subendotelial 2 . En el endotelio capilar, el plasma se comunica con el líquido intersticial a través de la hendidura intercelular. El plasma sanguíneo sin las proteínas plasmáticas , los glóbulos rojos y las plaquetas pasan a través de la hendidura intercelular y hacia el capilar 7 .
En particular, las hendiduras intercelulares se describen en los vasos sanguíneos capilares . Los tres tipos de vasos sanguíneos capilares son continuos, fenestrados y discontinuos, siendo los continuos los menos porosos de los tres y los capilares discontinuos con una permeabilidad extremadamente alta. Los capilares sanguíneos continuos tienen las hendiduras intercelulares más pequeñas, mientras que los capilares sanguíneos discontinuos tienen las hendiduras intercelulares más grandes, comúnmente acompañadas de espacios en la membrana basal 6 . A menudo, el líquido es expulsado de los capilares a través de las hendiduras intercelulares. El líquido es expulsado a través de la hendidura intercelular en el extremo arterial del capilar porque ahí es donde la presión es más alta. Sin embargo, la mayor parte de este líquido regresa al capilar en el extremo venoso, creando una dinámica de fluidos capilares. Dos fuerzas opuestas logran este equilibrio; la presión hidrostática y la presión osmótica coloide , utilizando las hendiduras intercelulares como entradas y salidas de líquido 4 . Además, el tamaño de las hendiduras intercelulares y los poros del capilar influirán en este intercambio de líquido. Cuanto mayor sea la hendidura intercelular, menor será la presión y más líquido fluirá hacia afuera de la hendidura. Este agrandamiento de la hendidura es causado por la contracción de las células endoteliales capilares, a menudo por sustancias como la histamina y la bradicinina . Sin embargo, las hendiduras intercelulares más pequeñas no ayudan a este intercambio de líquido 3 . Junto con el líquido, los electrolitos también se transportan a través de este transporte en los vasos sanguíneos capilares 4 . Este mecanismo de intercambio de líquido, electrolitos y también pequeños solutos es especialmente importante en los capilares glomerulares renales 3 .
Las hendiduras intercelulares también desempeñan un papel en la formación de la barrera hematoencefálica (BHB). La hendidura intercelular entre los endoteliocitos endocárdicos es de 3 a 5 veces más profunda que las hendiduras entre los endoteliocitos capilares del miocardio . Además, estas hendiduras suelen ser más retorcidas y tienen una o dos uniones estrechas y zonas adherentes que interactúan con una banda circunferencial de filamentos de actina y varias proteínas de conexión 7 . Estas uniones estrechas se localizan en el lado luminal de las hendiduras intercelulares, donde el glicocáliz , que es importante en el reconocimiento célula-célula y la señalización celular , está más desarrollado. La organización del endotelio endocárdico y la hendidura intercelular ayudan a establecer la barrera hematoencefálica al garantizar un gradiente fisicoquímico transendotelial activo de varios iones 1 .