Colágeno y su Estructura Molecular

Una capa delgada formada por células epiteliales o endoteliales.

Formada por fibroblastos y se encuentra debajo de la lámina basal.

Una capa transparente junto a las células epiteliales.

Una capa oscura que se ve debajo de la lámina lúcida.

La proteína más abundante en los tejidos animales, se encuentra en diferentes tipos, más de 40

Es la sustancia que llena los espacios entre las células y las fibras del tejido conectivo.

Son proteínas que unen los componentes de la matriz extracelular entre sí y a las células.

Se debe a las diferentes proporciones de los diferentes componentes de la matriz y a su organización.

Tres cadenas de polipéptidos se enrollan entre sí formando una estructura en forma de cuerda o hélice.

El aminoácido glicina (Gly) se encuentra en cada tercera posición de la secuencia repetida Gly-X-Y en la triple hélice de colágeno.

La prolina (Pro) se encuentra habitualmente en la posición X de la secuencia repetida Gly-X-Y en el colágeno.

La hidroxiprolina (Hyp) se encuentra habitualmente en la posición Y de la secuencia repetida Gly-X-Y en el colágeno.

La enzima prolil hidroxilasa cataliza la adición de un grupo hidroxilo (-OH) a la prolina en el colágeno.

Existen 28 tipos diferentes de colágeno, cada uno con una función específica dentro de la matriz extracelular.

El colágeno tipo I es el más abundante en los tejidos conectivos y forma fibrillas gruesas y resistentes.

Las moléculas de colágeno tipo I se ensamblan en fibrillas, formando una estructura regular y discontinua.

Los enlaces covalentes transversales entre las cadenas de colágeno fortalecen las fibrillas y les dan mayor estabilidad.

Las fibrillas se unen para formar las fibras de colágeno, que son visibles al microscopio.

Los colágenos asociados a fibrillas ayudan a conectar las fibrillas entre sí y con otros componentes de la matriz.

El colágeno tipo IV forma redes en las láminas basales, brindando soporte y flexibilidad a estas estructuras.

El colágeno tipo IV es más flexible que los colágenos fibrilares debido a la interrupción en su secuencia de aminoácidos.

Las metaloproteasas de matriz son un grupo de enzimas que degradan proteínas de la matriz extracelular, como el colágeno y la laminina. Son esenciales para el crecimiento y la migración celular, así como para la reparación de tejidos.

Las MMP están involucradas en una amplia gama de procesos biológicos, incluyendo el desarrollo, la reparación de tejidos y la invasión tumoral.

La colagenasa-3 (MMP-13) es una metaloproteasa de matriz que degrada específicamente el colágeno tipo II, un componente importante del cartílago.

Las interacciones célula-célula son esenciales para el desarrollo y la función de los organismos pluricelulares. Mediante estas interacciones, las células se comunican, se organizan y forman tejidos.

Las interacciones célula-célula pueden ser transitorias, como las que ocurren en el sistema inmunitario, o estables, como las que mantienen la estructura de los tejidos.

Las interacciones célula-célula juegan un papel crucial en la formación y mantenimiento de los tejidos, así como en la respuesta a estímulos externos.

Las integrinas son proteínas transmembrana que actúan como receptores de la matriz extracelular (MEC). Están compuestas por dos subunidades, α y β, que se unen a la MEC y al citoesqueleto, respectivamente.

Las integrinas participan en la adhesión celular, la migración celular y la señalización celular. Tienen un papel crucial en el desarrollo, la reparación de tejidos y la respuesta inmunitaria.

Las integrinas pueden activarse o desactivarse, lo que cambia su capacidad para unirse a la MEC. Esta regulación es importante para controlar las interacciones célula-matriz.

En el estado inactivo, los dominios de unión a la MEC de las integrinas están ocultos, impidiendo la unión. La activación se produce por señales internas o externas.

Las adhesiones focales son un tipo de unión célula-matriz que ancla los filamentos de actina del citoesqueleto a la MEC. En las adhesiones focales las integrinas interactúan con proteínas como la a-actinina, vinculina y talina.

Los hemidesmosomas son otro tipo de unión célula-matriz que unen los filamentos intermedios del citoesqueleto a la MEC. La integrina a6b4, con la ayuda de la plectina, media esta unión.

Los hemidesmosomas anclan las células epiteliales a la lámina basal, una capa especializada de la MEC que separa el epitelio del tejido conectivo subyacente.

La integrina a6b4 se une a la laminina, una proteína de la lámina basal. Esta unión es crucial para la integridad del epitelio.

Las selectinas son proteínas transmembrana implicadas en la adhesión celular, específicamente en la unión transitoria entre leucocitos y células endoteliales o plaquetas sanguíneas. Son cruciales para la migración de los leucocitos desde la circulación hacia los sitios de inflamación.

La superfamilia de las inmunoglobulinas (Ig) es una gran familia de proteínas que comparten una estructura común, un dominio similar al de las inmunoglobulinas. Dentro de esta familia, hay moléculas de adhesión celular que desempeñan papeles cruciales en la inmunidad, el desarrollo neuronal y otras funciones celulares.

Las cadherinas son un grupo de proteínas transmembrana que median en las interacciones célula-célula dependientes de calcio. Son cruciales para la formación de tejidos y órganos, y juegan un papel fundamental en el desarrollo y la homeostasis de los organismos.

Las adhesiones entre células mediadas por las selectinas, las integrinas y la mayoría de las cadherinas requieren la presencia de iones de calcio, magnesio o manganeso. Estos iones divalentes son esenciales para que ocurra la interacción entre las proteínas de adhesión y, por lo tanto, para que se establezca la unión entre las células.

Las selectinas median en la interacción transitoria, es decir, temporal, entre leucocitos y células endoteliales o plaquetas. Esto significa que la unión que establecen no es permanente.

Las ICAM (moléculas de adhesión intercelular) son miembros de la superfamilia de las Ig que se expresan en la superficie de las células endoteliales. Se unen a las integrinas de los leucocitos, creando adhesiones más estables y permitiendo que los leucocitos penetren la pared de los capilares y entren en el tejido.

Las adhesiones célula-célula son selectivas. Las células solo se unen a otras células de tipos específicos. Esta especificidad está dictada por las moléculas de adhesión celular, como las selectinas, las integrinas, la superfamilia de las Ig y las cadherinas, que actúan como identificadores moleculares.