Fokale adhæsioner er integrinholdige, multiproteinstrukturer, der danner mekaniske forbindelser mellem intracellulære aktinbundter og den ekstracellulære matrix eller substratet i mange celletyper . Dannelsen og funktionen af fokale adhæsioner kan beskrives over definerede trin, der omfatter initiering, gruppering, vækst, modning og adskillelse. De findes almindeligvis på den ventrale overflade af celler i todimensionale vævskulturer og kan opfattes som cellens fødder , der fungerer som interaktive informationsgrænseflader mellem cellerne og deres omgivelser.
Studier viser, at nye adhæsioner dannes ved den forreste kant af migrerende celler, vokser i størrelse og modnes, efterhånden som cellerne bevæger sig over dem . Under cellemigration og spredning tjener fokale adhæsioner som holdepunkter, der undertrykker membranens sammentrækning og fremmer fremspring ved den forreste kant (gennemgået i ). I stationære celler tjener de som forankringsanordninger, der opretholder cellens morfologi.
Focal adhesions (FA’er) er meget dynamiske strukturer, der vokser eller skrumper på grund af omsætningen af deres komponentproteiner (almindeligvis kendt som “plaqueproteiner”) som reaktion på skiftende mekaniske belastninger (f.eks. actomyosin-genererede kræfter, eksterne kræfter udøvet af eller gennem den omgivende matrix). Selv om adhæsionerne har deres oprindelse i cellens periferi, synes de at bevæge sig indad i forhold til cellens centrum, når cellen vandrer over den . Strukturerne som sådan er imidlertid stort set stationære i forhold til det underliggende substrat, men de glider og ændrer langsomt position under henholdsvis afmontering og omsætning. Deres vækst korrelerer med den relative bevægelse, mens sammensætningen og organiseringen afhænger af ændringer i deres mikromiljø, hvilket er påvist både in vitro og in vivo . I modsætning til podosomer er FA’er langlivede efter modning.
De forskellige stadier i fokaladhæsionens livscyklus og de tilsvarende kraftafhængige morfologiske ændringer diskuteres i detaljer. Flere komponenter gennemgår omsætning, således at tidlige, nascent adhæsioner udviser en høj omsætningshastighed og modne adhæsioner viser øget stabilitet.
Fokale adhæsioner findes konsekvent i enden af stressfibre og er derfor stærkt integreret med hovedparten af cytoskelettet. Følgelig tjener fokale adhæsioner til at overføre kraft, der internt genereres af cytoskeletaltnetværket, til ECM og omvendt via adhæsionsreceptorer . Adhæsionssamling og -modning er i høj grad afhængig af tilstedeværelsen af kraft, som menes at udløse strukturelle omlægninger, der igen fremmer rekruttering af yderligere proteiner (vækst) og inducerer signalkaskader, der fører til aktinpolymerisation (styrkelse) (gennemgået i ).
Actinpolymerisation og actomyosinkontraktilitet genererer kræfter, der påvirker mekanosensitive proteiner i actinforbindelsesmodulet, receptormodulet (f.eks. integriner), signalmodulet og actinpolymerisationsmodulet . Dette fører til samling og ændring af actomyosinstressfibre, der i sidste ende resulterer i globale reaktioner som f.eks. retningsbestemt bevægelse, cellevækst, differentiering og overlevelse . FA’er kan således generelt beskrives som mekanosensoriske maskiner, der er i stand til at integrere flere rum- og tidsmæssige signaler og overføre og videreformidle disse signaler til flere veje (gennemgået i ), der påvirker kritiske beslutningsprocesser på celleniveau .
Fokale adhæsioner er også blevet observeret i fysiologisk relevante scenarier som f.eks. i endotelceller på den stive basalmembran i blodkar, hvis dynamik moduleres af shear-afhængige matrixændringer og i Drosophila-embryoner,hvor FA’er formidler overflade-rigiditetsafhængig udvikling (gennemgået i ). På grund af den udfordring, der er forbundet med visualisering af FA-dynamikken i 3-dimensioner , er disse imidlertid mindre godt dokumenteret, selv når de undersøges ved hjælp af in vitro-undersøgelser. Fra tilgængelige data vides det, at FA’er i 3-dimensioner generelt er meget mindre og dynamiske, mens der også ses langstrakte FA’er . Fremtidige undersøgelser i denne sammenhæng vil afsløre potentielle adhæsionsmedierede cellulære fænotyper og deres rolle i fysiologiske processer.