Modulación experimental de uniones ocluyentes en un epitelio transportador cultivado.

Se exploró la apertura y el sellado experimental de uniones ocluyentes en monocapas de células MDCK cultivadas (epitelio de origen renal) midiendo cambios en la resistencia eléctrica a través de la monocapa y mediante microscopía electrónica de fractura en congelación. Al igual que en los epitelios naturales, la función de las uniones ocluyentes como barreras de permeabilidad depende específicamente de la concentración de Ca++ extracelular y falla si este ion es reemplazado por Mg++ o Ba++. La eliminación de Ca++ y la adición de EGTA al medio de baño abrieron las uniones y redujeron la resistencia transepithelial. El sellado se logró en 10-15 minutos restaurando Ca++. La microscopía electrónica de fractura en congelación cuantitativa mostró que la apertura de las uniones, provocada por la falta de Ca++, fue acompañada por la simplificación del patrón de las hebras de membrana de la unión ocluyente sin desensamblaje o desplazamiento de los componentes de la unión. El sellado de los contactos celulares implicó el retorno gradual a un patrón de unión normal estimado como el número promedio de hebras que constituyen la unión. Las uniones ocluyentes también se abrieron mediante la adición del ionóforo A23187, lo que sugiere que el sellado de los contactos requiere alta concentración de Ca++ en el lado extracelular y baja concentración de Ca++ en el compartimento citoplasmático. El proceso de apertura pudo ser bloqueado por baja temperatura (7.5 grados C). El sellado no dependió de factores séricos y no requirió síntesis de proteínas; por lo tanto, parece ser causado por el reensamblaje de los componentes de unión de membrana preexistentes. La restauración de las uniones ocurrió simultáneamente con el establecimiento de canales iónicos selectivos; la selectividad de Na+/Cl- y de cation/cation se recuperaron con el mismo curso temporal que la resistencia eléctrica. El papel del citoesqueleto en el proceso de reensamblaje de uniones se informa en el artículo acompañante.