Moléculas de Adesão Celular

Moléculas de adesão celular (MAC) são proteínas de superfície celular secretadas por leucócitos, células endoteliais MEC, que participam da interação entre as CTHs e o microambiente hematopoético e estão envolvidas na retenção das células na MO e na migração para o sangue periférico (Lataillade et al.,2004; Williams et al.,199; Whetton & Sponcer, 1998; Timens,1995).

A presença das moléculas de adesão é mais evidente em células hematopoéticas jovens e vai diminuindo à medida que as células vão amadurecendo, facilitando dessa forma a migração das células maduras como neutrófilos, eosinófilos e eritrócitos para a circulação periférica. Estas moléculas são ativadas por citocinas que atuam em receptores celulares aumentando o processo de migração transendotelial no recrutamento de leucócitos para os sítios inflamatórios e na mobilização periférica da CTH (Cashen et al.,2007; Gangenahalli et al.,2006; Lataillade et al.,2004; Whetton & Sponcer, 1998).

As moléculas de adesão são classificadas em famílias: a família das integrinas, encontrada nos granulócitos, monócitos, linfócitos e plaquetas; superfamília das imunoglobulinas, que possuem receptores inseridos na membrana de macrófagos, plaquetas e linfócitos T; família das selectinas, que se ligam a carboidratos localizados na membrana dos leucócitos e das células endoteliais; o CD44 e as quimiocinas (Chan & Watt, 2001; Lichtman et al.,2006 2001; Timens, 1995).

1.4.1 Integrinas

Integrinas são proteínas heterodímeras (17 subunidades α e 8 subunidades β), que medeiam importantes funções celulares incluindo o desenvolvimento embrionário, diferenciação celular e interações entre células hematopoéticas ou inflamatórias com o microambiente medular (Gangenahalli et al.,2006; Winkler & Lévesque, 2006; Wagers et al.,2002; Chan & Watt, 2001; Whetton & Graham, 1999). Estruturalmente diferentes cadeias α ligam-se a uma mesma cadeia β. Desta forma, classificam-se as integrinas em três subfamílias principais: β1 ou

moléculas de adesão de leucócitos; e β3 ou citoadesinas. São glicoproteínas

transmembranas que necessitam de um processo de ativação para conectar-se ao seu receptor (Wagers et al.,2002; Chan & Watt, 2001; Timens,1995).

Ambas as subunidades α e β interagem com ligantes que incluem as proteínas da MEC (colágenos, trombospondina, laminina, vitronectina, fator de Von Willebrand, etc.) e aos membros da superfamília das imunoglobulinas (moléculas de adesão intercelular 1, 2 e 3: ICAM-1, ICAM-2, ICAM-3 e molécula de adesão vascular: VCAM). Existe pelo menos seis tipos de moléculas VLA, sendo o VLA-4 (41) e VLA-5 (51) com expressão fenotípica do CD29/CD49d e CD29/CD49e, respectivamente, consideradas as mais importantes (Chan & Watt 2001; Timens,1995).

As integrinas estão diretamente envolvidas na diferenciação celular, tráfego de leucócitos, agregação plaquetária, ativação celular, organização tecidual, mobilização e homing das CTHs (Cashen et al.,2007; Katayama et al.,2004; Wagers et al.,2002; Chan & Watt, 2001; Whetton & Graham, 1999; Timens,1995).

A maioria das CTHs expressa o VLA-4 (α4β1) cujo receptor é a molécula de

adesão vascular (VCAM-1) e a fibronectina (FN). A atividade adesiva do VLA-4 pode ser regulada por citoquinas presentes no microambiente medular como fator estimulante de granulócitos-macrófagos (GM-CSF), fator estimulante de CTH (stem cell factor - SCF), interleucina-3 (IL-3) e fator de crescimento beta-1 transformador (TGF-β1), sugerindo ter papel fundamental na regulação da hematopoese (Nervi et al.,2006; Katayama et al.,2004; Lapidot & Petit, 2002; Chan & Watt, 2001).

O VLA-4 medeia a interação entre a CTH e o estroma medular sendo de relevância funcional para a hematopoese e para a mobilização periférica e migração medular das CTHs (Cashen et al.,2007; Nervi et al.,2006; Winkler & Lévesque, 2006; Katayama et al.,2004; Lapidot & Petit, 2002; Wagers et al.,2002; Chan & Watt, 2001).

As CTHs circulantes expressam VLA-4 em baixas quantidades quando comparadas as CTHs presentes na medula óssea. A mobilização das CTHs para o sangue periférico parece não depender somente do nível de expressão das integrinas, mas também do seu estado funcional (Cashen et al.,2007; Nervi et

al.,2006; Winkler & Lévesque, 2006; Katayama et al.,2004; Papayannopoulou,

2004; Whetton & Sponcer, 1998).

O papel da VLA-5 (α5β1) ainda é pouco conhecido, mas parece estar

envolvido na regulação da adesão celular com a MEC e também na migração celular. As CTHs expressam o VLA-5 cujo receptor também é a fibronectina, porém o VLA-4 é mais rapidamente requerido para a migração celular (Gangenahalli et al.,2006; Lichtman et al.,2006; Chan & Watt, 2001).

1.4.2 Superfamília das Imunoglobulinas

Imunoglobulinas da superfamília são glicoproteínas transmembranas cálcio independentes. As moléculas de adesão pertencentes a essa classe também estão envolvidas em vários processos da hematopoese (Cashen et

al.,2007; Nervi et al.,2006; Winkler & Lévesque, 2006; Whetton & Graham, 1999).

Os membros dessa família são: molécula de adesão intercelular 1 - ICAM-1 (fenótipo CD54) que é ligante para o LFA-1(molécula de adesão associada a função leucocitária). Molécula de adesão da célula vascular- VCAM (CD106), ligante para o VLA-4. Molécula de adesão da célula endotelial plaquetária- PECAM-1 (CD31). Molécula de adesão da célula neural-N-CAM (CD56) (Winkler & Lévesque, 2006; Katayama et al.,2004; Chan & Watt, 2001; Williams et

al.,1991). Recentemente foi demonstrado que outra molécula de adesão, a

MadCAM (molécula de adesão ligada à mucosa), ligante da integrina α4β7,

também tem um papel importante na migração celular e do homing das CTHs (Katayama et al.,2004).

1.4.3 Selectinas

As moléculas de adesão da família das selectinas contêm três membros. A selectina plaquetária (P-selectina - CD62P), expressa em plaquetas e células endoteliais e a selectina endotelial (E-selectina – CD62E), expressa em células endoteliais. Estas duas selectinas tem sua expressão induzida pela sinalização da resposta inflamatória, sendo auxiliares no extravasamento de leucócitos para o sangue periférico (Nervi et al.,2006; Lichtman et al.,2006; Chan & Watt ,2001).

O terceiro membro, a L-selectina (CD62L) é expresso em leucócitos maduros e nas CTHs. Progenitores mielóides (CFU-GM) incluindo a população de células CD34+ _{expressam altos níveis de L-selectina, enquanto que os}

progenitores eritróides expressam baixos ou indetectáveis níveis de L-selectina. As CTHs mais primitivas (CD34+, CD38-) expressam níveis baixos ou intermediários destas moléculas (Chan & Watt, 2001).

Entre os receptores para L-selectina incluem o GlyCAM-1 (molécula de adesão celular dependente de glicosilação) expresso em linfonodos; CD34 marcador de superfície das CTHs e MadCAM-1 uma glicoproteína semelhante à mucina encontrada em tecido endotelial venoso de linfonodos de mucosa (Chan & Watt, 2001). O tetrassacarídeo sialo Lewisk (sLex) foi identificado como ligante para a P e E-selectinas. Outro ligante é a P-selectina glicoproteína ligante-1 (PSGL-1), que é uma glicoproteína presente em células mielóides maduras (neutrófilos e monócitos) e em linfócitos.

1.4.4 CD44

Outra molécula envolvida em eventos adesivos é CD44, também denominada molécula de adesão do homing (HCAM). Este receptor é expresso nas células hematopoéticas e não-hematopoéticas e atua no homing e adesão à MO em conjunto com as moléculas de adesão VLA-4 e ICAM-1 e ICAM-3 (Lichtman et al.,2006; Nervi et al.,2006; Chan & Watt, 2001).

O CD44 é o principal receptor do ácido hialurônico (AH) e sua expressão está diminuída em CTHs mobilizadas, sugerindo um papel importante na adesão das CTHs à matriz extracelular e às células estromais e na mobilização celular para a circulação periférica (Nervi et al.,2006; Chan & Watt, 2001).

Estudos do nosso grupo (dados não publicados) demonstraram que após a mobilização das CTHs da MO para o sangue periférico, os níveis séricos de AH estão aumentados e que a expressão do CD44 está diminuída nas células CD34+. O aumento dos níveis de AH nos pacientes portadores de doenças onco- hematológicas que foram considerados maus mobilizadores, sugerem que este seja um fator de predisposição ao insucesso durante o processo de mobilização das CTHs.

1.4.5 Quimiocinas

Quimiocinas fazem parte da superfamília das citocinas de baixo peso molecular, 8 a 15 kDa, classificadas em duas subfamílias de acordo com o aminoácido presente: CXC ou CC (Nervi et al,2006; Lataillade et al, 2004). Os receptores CXC (CXCR) ligam-se as quimiocinas do tipo CXC, e os receptores CC (CCR) ligam-se as quimiocinas do tipo CC (Lataillade et al,2004). Ambos regulam o tráfego de células imunes efetoras como os macrófagos, células dendríticas, eosinófilos, células “natural killers”, neutrófilos, eosinófilos e basófilos para os locais de infecção e inflamação (Nervi et al.,2006; Lataillade et al.,2004; Lapidot & Petit, 2002).

O SDF-1 (fator-1 derivado do estroma) também denominado CXCL12, é um membro da família das -quimiocinas do tipo CXC produzida por células estromais da MO que se liga ao seu receptor, o CXCR-4 uma proteína transmembrana presente nas células CD34+ (Cashen et al, 2007; Lapidot & Petit,2002).

O SDF-1 é uma quimiocina caracterizada como um fator estimulante de crescimento de células pré-B, que potencialmente atrai diferentes tipos de células, incluindo as CTHs que expressam o receptor CXCR-4 na membrana celular (Winkler & Lévesque, 2006; Lataillade et al.,2004; Lapidot & Petit, 2002). O complexo SDF-1/CXCR-4 está diretamente relacionado com a migração celular para o sangue periférico e com o homing das CTHs (Cashen et al.,2007; Winkler & Lévesque, 2006; Lataillade et al.,2004; Lapidot & Petit, 2002).