Los podosomas son estructuras cónicas ricas en actina que se encuentran en la superficie exterior de la membrana plasmática de las células animales . [1] Su tamaño varía de aproximadamente 0,5 µm a 2,0 µm de diámetro. Aunque generalmente se encuentran en la periferia de la membrana celular, estas estructuras únicas muestran un patrón de distribución polarizado en las células migratorias, ubicadas en el borde frontal entre el lamelipodio y el lamellum . [2] Su propósito principal está relacionado con la motilidad celular y la invasión; por lo tanto, sirven como sitios de unión y degradación a lo largo de la matriz extracelular.. Muchas células especializadas diferentes exhiben estas estructuras dinámicas, como las células cancerosas invasivas , los osteoclastos , las células del músculo liso vascular , las células endoteliales y ciertas células inmunitarias como los macrófagos y las células dendríticas . [3]
Un podosoma consiste en un núcleo rico en actina rodeado por proteínas de adhesión y andamiaje. Los filamentos de actina dentro de estas estructuras están altamente regulados por muchos nucleadores de actina, activadores de polimerización, proteínas de unión y reticulación de actina, quinasas , pequeñas GTPasas y proteínas de andamiaje; por lo tanto, el recambio total de actina se produce en segundos. [4] Para distinguir los podosomas de otros tipos de adherencias celulares, la proteína Tks5 y WASP ( proteína del síndrome de Wiskott-Aldrich ) se utilizan como marcadores junto con actina , cortactina y el complejo Arp2 / 3.para localizar y aislar estas protuberancias porque Tks5 y WASP son exclusivas del podosoma en comparación con otras estructuras celulares basadas en actina. [5] [ verificación fallida ]
En su estructura exterior, los podosomas demuestran dos características distintas: un núcleo de actina y un complejo de anillos. Dentro del núcleo, se encuentran los coordinadores de la nucleación de actina . En concreto, el complejo Arp2 / 3 y WASP cuando están cerca de la membrana plasmática o cortactin cuando están más lejos componen este grupo de proteínas. Los filamentos de actina que emanan radialmente del denso núcleo de actina llegan a la membrana plasmática y entre los podosomas vecinos. [6]
En el complejo de anillos, las integrinas y las proteínas asociadas a las integrinas sirven para conectar el citoesqueleto con las integrinas de la superficie celular que forman la protuberancia hacia afuera. [7] La investigación inicial sugirió que la superestructura de los podosomas era cilíndrica, pero los nuevos avances en las técnicas de bioimagen han alterado esa percepción y muestran que el complejo de anillos presenta una forma poligonal . Este hallazgo fue posible gracias a la aplicación de análisis de blanqueamiento y parpadeo bayesiano a los datos obtenidos de la microscopía de campo amplio estándar utilizando células que expresan proteínas marcadas con fluorescencia específicas del complejo del anillo del podosoma. [8]
Normalmente, el tamaño del podosoma se sitúa entre 0,5 um y 2,0 um de diámetro y profundidad. La vida útil de la estructura es de solo unos minutos, mucho más corta que la observada en invadopodia. [9] [10]
Se cree que los podosomas están íntimamente conectados con la motilidad celular dentro de los microambientes tisulares mediante la coordinación de la degradación de la matriz extracelular con el movimiento celular. La migración de las células es fundamental para el correcto desarrollo embrionario y, en la madurez, para la cicatrización de heridas y la respuesta inflamatoria . [11] Ejemplos de estos comportamientos de células móviles incluyen: migración transendotelialde células dendríticas, migración de células endoteliales aórticas para remodelación de vasos arteriales e infiltración tisular por macrófagos. Las aberraciones en la migración celular se encuentran debajo de las patologías que involucran el desarrollo, la vasculatura y la inmunidad. En consecuencia, los podosomas están presentes en tipos de células asociados con la remodelación de tejidos y el sistema inmunológico. [12] [13]