Адгезія - життєво необхідний процес. Вона не тільки створює контакт між клітинами, а й забезпечує цілісність тканин, сприяє міграції лейкоцитів і бере участь в імунній відповіді. Тим часом головною функцією адгезивних молекул є забезпечення контакту між клітинами. У той же час ці молекули при контакті клітин проводять додатковий стимулюючий сигнал. Останній здатний передаватися в 2-х напрямках: 1. Всередину клітини через рецептор при його взаємодії з лігандом, завдяки чому може наступати проліферація клітини і секреція цитокінів; 2. Сигнал може передаватися зсередини клітини (наприклад, при її активації фарболовимі ефірами) і, викликаючи конформаційні зміни самого адгезивного рецептора, підвищувати його спорідненість до ліганду. Більш того, модулирующие сигнали при адгезії здатні отримувати обидва партнера: клітина, несуча рецептор, і клітина, несуча його ліганд.
Адгезивні молекули діляться на 3 види: інтегрини, суперсімейство імуноглобулінів і селектіни.
Інтегріни - це білки, що знаходяться на мембрані клітин і виконують роль клітинних рецепторів. Вони тісно пов'язані з білками, складовими скелет клітини, через які проходить сигнал всередину клітинної структури. Інтегріни складаються з двох субодиниць - a і b, причому на кожну субодиницю b доводиться кілька субодиниць a. В даний час в сімействі интегринов виявлено понад 20 молекул, що мають безпосереднє відношення до адгезії лейкоцитів до клітин ендотелію. На лейкоцитах ж експресувати адгезивні молекули, лигандами для яких є інтегрини. Ступінь функціональної активності интегринов знаходиться під постійним контролем. У спокої вони не активні. Коли ж під впливом різних факторів (С5а, IL-8 та ін.) Здійснюється стимуляція лейкоцитів, відбувається тимчасове посилення їх адгезії, в якій безпосередню участь беруть інтегрини.
Суперсімейство імуноглобулінів (такою назвою воно удостоєно тому, що за своєю будовою схоже з антитілами або імуноглобулінами) включає 3 молекули, які отримали найменування ICAM 1, 2 і 3 (Intercellular Adhesion Molecules). Всі вони служать лигандами (зв'язками), тобто сполучними молекулами для интегринов. Ця реакція здійснюється за обов'язкової участі молекули LFA-1 (антиген, асоційований з функцією лейкоцита), в результаті чого відбувається адгезія нейтрофілів. Решта типів клітин можуть адгезіроваться до цітокінактівірованним ендотеліальних клітин через інтегрини VLA-4 (дуже пізній антиген - Very Late antigen), що представляють собою рецептори до ламінін, колагену і інших білків, що знаходяться на поверхні клітини, і до лигандам VCAM-1 (васкулярної-клітинна адгезивная молекула - Vascular Cell Adhesion Molecules). Остання експресується переважно на активованих ендотеліальних клітинах.
Молекули ICAM-1, 2 і 3 виконують різні функції. Так, при міграції імунокомпетентних клітин молекула ICAM-3 відіграє важливу роль в передачі сигналу (ініціації імунної відповіді) від антигенпрезентующими клітини (АПК) до лімфоцитів. У цій же ситуації ICAM-2 необхідна для взаємодії лейкоцита з невоспаленних, а ICAM-1 - з запаленим ендотелієм. Крім того, ICAM-1 забезпечує взаємодію премійованих (розпізнати Аг) лімфоцитів.
Встановлено, що експресія ICAM-1 важлива для успішного цитолізу клітин-мішеней, бо вони, перш ніж піддатися знищення, обов'язково повинні бути адгезірованних.
Наявність ICAM-1 є невід'ємною частиною таких класичних імунних реакцій, як презентація антигену для В- і Т-лімфоцитів, рух лейкоцитів, киллинг, опосередкований лімфоцитами, моноцитами, макрофагами і нейтрофілами.
Експресія ICAM-1 необхідна для міграції лейкоцитів в область запалення, а також для цитолізу клітин, змінених в процесі вірусного інфікування або новоутворення. У той же час помірна за вираженості і тривалості експресія ICAM-1 відіграє важливу роль в ліквідації запалення. Отже, індукція ICAM-1 сприяє відновленню імунного нагляду і вважається необхідною при імунотерапії пухлин. Тим часом, підвищення концентрації мембранної ICAM-1 посилює руйнування тканин при аутоімунних захворюваннях. І, нарешті, ця молекула необхідна для апоптозу самих лімфоцитів.
Молекули ICAM-2 і ICAM-3 відкриті порівняно недавно, і поки ще мало що відомо про їх ролі в перебігу патологічних реакцій. Передбачається, що вони грають важливу роль в костімуляціі лімфоцитів.
Е-селектин з'являється на ендотелії лише після того, як на нього подіє IL-1 і TNF.
Р-селектин виявляється на поверхні тромбоцитів або ендотелію під впливом гістаміну та тромбіну. Реакція ця короткочасна. У стані спокою він знаходиться у внутрішньоклітинних тільцях.
L-селектин постійно знаходиться на поверхні лімфоцитів, але він здатний протягом короткого часу виділятися в навколишнє середовище і впливати на пересування нейтрофілів.
Все селектіни беруть участь в прикріпленні нейтрофілів до ендотелію за допомогою їх адгезії до специфічної зв'язує молекулі (ліганду), яка розташовується на поверхні нейтрофіла. Якщо цей ліганд відсутня, а подібні стани зустрічаються в клініці, то такі люди часто схильні до інфекційних і запальних захворювань.