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Medio Extracelular

• El medio extracelular es el ambiente fuera de la célula.
• Se considera la matriz extracelular como parte del medio extracelular.

Matriz Extracelular

• Es una red organizada de moléculas secretadas.
• Proporciona soporte estructural y bioquímico a las células y tejidos circundantes.
• Mantiene las células unidas.
• Proporciona señales físicas, bioquímicas y mecánicas.
• Incluye membrana basal.
• Composición varía entre diferentes organismos, por ejemplo colágeno, fibronectina, laminina y proteoglucano.
• Está compuesta por: proteínas fibrosas, proteoglicanos, glicosaminoglicanos, componentes adhesivos, factores de crecimiento y citocinas, agua, iones y minerales

Proteínas fibrosas

• Son un componente de la matriz extracelular.

Proteoglicanos y Glicosaminoglicanos

• Forman parte de la matriz extracelular, componente adhesivo.

Componentes Adhesivos

• Forman la matriz extracelular, contribuyendo a la unión celular.

Factores de Crecimiento y Citoquinass

• Influyen en la matriz extracelular, modulando el crecimiento y la comunicación entre células.

Agua, Iones y Mineraless

• Contribuyen a la matriz extracelular, proporcionando un entorno hidratado y rico en minerales.

Membrana Basal

• Es una lámina basal, visible debajo de las células epidérmicas en la piel humana.
• Es una capa especializada de matriz extracelular entre tejidos epiteliales y conectivos subyacentes.
• La red densa de colágeno en la membrana basal se revela tras la separación enzimática de la epidermis.
• La red de colágeno flexible de la dermis subyacente es visible con fibroblastos adherentes.

Componentes de la matriz extracelular

• Colágeno, proteoglucano, fibronectina, laminina.

Colágeno

• Glucoproteínas fibrosas con alta fuerza de tracción entre 1mm - 10kg.
• Ofrece fortaleza y resistencia a la deformación.

Proteoglucano

• Gel poroso e hidratado, que resiste la compresión y regula la hidratación.

Fibronectina

• Contiene puntos de unión estables e interconectados, que facilitan la migración.

Laminina

• Proteína en forma de cruz que regula la migración, crecimiento, diferenciación y unión a receptores.

Estructura de un complejo de proteoglucanos tipo cartílago

• Consiste en una proteína central unida a cadenas de glicosaminoglicanos (GAGs)
• Proteoglucano de matriz de cartílago puede contener aprox. 30 cadenas de queratán sulfato y 100 de sulfato de condroitina.
• Proteoglucanos en membranas basales tienen pocas cadenas GAG unidas a la proteína del núcleo.
• Estructuras de disacáridos repetidos componen cada GAG con grandes cargas negativas.
• En la matriz del cartílago, los proteoglucanos se unen a un GAG no sulfatado (ácido hialurónico/hialuronato) y forman una cadena de 3 millones de daltons
• Micrografía electrónica muestra un complejo de proteoglucanos aislado de la matriz del cartílago.

Fibronectina

• Tiene dominios funcionales para la unión a heparina, fibrina, colágeno y sitios de enlace celular.

Laminina

• Forma el esqueleto de la membrana basal que, junto con el colágeno IV y la entactina, constituye la estructura de la membrana.

Propiedades de la Matriz Extracelular

• Espacio: Se estira y se contrae.
• Tiempo: Se degrada y reconstruye.
• Dinámica: participa en el desarollo embrionario

Degradación de la Matriz

• Está mediada por enzimas, específicamente metaloproteinas de la matriz (MMP).
• Puede contribuir a condiciones como artritis, problemas en las encías y dientes.

Membrana basal

• Estructura ubicada entre células epiteliales y tejido conectivo subyacente, compuesta por lámina lúcida, densa y reticular.
• Es una capa especializada de matriz extracelular que se halla entre tejidos epiteliales y conectivos subyacentes.

Lámina lúcida

• Capa más cercana a las células epiteliales, menos densa, rica en glicoproteínas (laminina).

Lámina Densa

• Capa intermedia densa que contiene principalmente colágeno tipo IV proteoglicanos.

Lámina reticular

• Capa más externa que se ancla al tejido conectivo subyacente a través de fibras reticulares (colágeno tipo lll).

Composición de la Membrana Basal

• Colágeno tipo IV, laminina, nidógeno/entactina, perlecan, fibronectina.

Colágeno tipo IV

• Forma una red estructural que proporciona soporte.

Laminina

• Glicoproteína que participa en la adhesión celular a la membrana basal.

Nidógeno/Entactina

• Vincula la laminina con el colágeno tipo IV.

Perlecan

• Proteoglicano que influencia la filtración por su carga negativa.

Fibronectina

• Ayuda en la adhesión de células epiteliales a la membrana basal.

Funciones de la Membrana Basal

• Soporte mecánico para células unidas.
• Señales de supervivencia, organización y diferenciación.
• Sustrato para migración celular y andamio en regeneración.
• Actúa como barrera selectiva, separando tejidos y regulando el intercambio.
• Regula el paso de moléculas y células entre el epitelio y el tejido conectivo a través de la filtración.
• Facilita la adhesión célular, mantenimiento ancladas y polarizadas.

Citoplasma

• El citoplasma es la parte de la célula entre la membrana plasmática y el núcleo (en eucariotas); incluye el citosol y los orgánulos, exceptuando el núcleo.
• El citoplasma contiene el citosol y los orgánulos como mitocondrias, aparato de Golgi, ribosomas y cloroplastos (en células vegetales).
• Aloja los orgánulos celulares, ofrece soporte estructural y facilita el movimiento de materiales a través del citosol.
• Incluye el citosol, orgánulos, citoesqueleto, inclusiones y otras estructuras subcelulares.

Citosol

• Es un gel casi líquido que contiene en suspensión enzimas, iones, moléculas, macromoléculas y ARN.
• Alberga enzimas, iones, macromoléculas y ARN.
• Compuesto por 70% de agua y 30% de compuestos químicos.
• Actúa como medio para reacciones metabólicas, sitio de tránsito y tampón que equilibra el pH celular (7.4) y organizar las reacciones enzimáticas.
• Las enzimas intervienen en biosíntesis de aminoácidos, activación de aminoácidos, modificaciones en proteínas, glucógeno, glucólisis y respuestas intracelulares.
• Es una solución líquida intracelular en la que se encuentran los orgánulos.
• El hialoplasma o citosol presenta dos estados físicos: gel (viscoso) y sol (fluido).
• Compuesto de agua (70-80 porciento), proteína (20-30 porciento), iones y moléculas orgánicas.

Interacción de las Células

• Las integrinas integran el medio intracelular y el extracelular, encontrándose en la membrana de animales y adhiriendo células al sustrato.
• La señalización ocurre desde dentro hacia afuera y viceversa, influyendo en el comportamiento, la diferenciación, la motilidad, la supervivencia.

Integrinas

• Son receptores celulares que reconocen secuencias como RGD y no RGD.
• Actúan en la agregación plaquetaria, donde los péptidos RGD sintéticos pueden inhibir coágulos mediante la competición con el fibrinógeno.
• Sirven como anclaje de células a su sustrato en adhesiones focales, locomoción celular y hemidesmososomas.

Adhesiones Focales

• Sitios donde las células se adhieren a su sustrato transmitiendo señales en ambas direcciones a través de la membrana plasmática.

Hemidesmosomas

• Son sitios diferenciadas en las superficies basales de las células que las unen a la membrana basal subyacente.

Interacción de las Células

• Se dividen en interacciones selectivas, actuando selectivamente y separándose en grupos.
• Se compone de 4 familias de proteínas cuya función es la adhesión célula-célula.

Adhesión Célular

• Desempeñan un rol clave las lectinas (selectinas) que reconocen los oligosacáridos, las inmunoglobinas (IgSF) y las cadherinas (unión dependiente de Ca).

Selectinas

• Contribuyen a la adhesion celular con glucoproteinas
• Reconocen los oligosacáridos Su unión depende del calcio

Cadherinas

• Se unen a otras células de forma dependiente de calcio
• Se clasifican en: Epiteliales, Placentarias y Neuronales.

Pasos del Movimiento de Neutrófilos

• Activación endotelial, atrapamiento de neutrófilos, activación de neutrófilos, adhesión de neutrófilos y invasión de neutrófilos.

Uniones Adherentes y Desmosomas

• Son uniones intercelulares especializadas presentes en el epitelio, dependientes de Ca y que conectan el entorno con actina del citoesqueleto.
• Los desmosomas son uniones de disco presentes en estrés mecánico (músculo cardiaco) con cadherinas diferentes.
• Las uniones de adhesion contienen cadherinas.

Uniones Estrechas

• Forman un sello en el espacio extracelular y se componen de filas emparejadas de proteínas integrales.

Uniones Gap y Plasmodesmos

• Median la comunicación intracelular a través de canales.
• Permiten el paso libre de moléculas de soluto.

Señalización Celular

• Permite que las células respondan adecuadamente a estímulos específicos usando moléculas mensajeras extracelulares.
• Las células deben tener receptores específicos para la molécula mensajera.
• Se clasifica en autocrina, paracrina, endocrina.

Autocrina

• Las células se auto estimulan expresando receptores en su superficie.

Paracrina

• Las células estimulan células cercanas donde las moléculas de señalización son instables y degradables.

Endocrina

• Las células estimulan otras células a larga distancia
• Estas señales están en gran parte contenidas en el torrente sanguíneo.

Vías de Señalización

• Se activan o bien por un segundo mensajero difusible o reclutando proteínas a la membrana plasmática.

Transducción de señales

• Implica cambios dentro de la célula por moléculas mensajeras.
• Incluye la generación de una señal primaria, activación de segundos mensajeros y efectos sobre proteínas diana.

Receptores de Tirosina Quinassa

• Incluyen receptores de insulina que activan la absorción de glucosa por las células.

Receptores de Hormonas Esteroide

• Incluyen receptores de estrógeno, que influyen en la proliferación y diferenciación celular.

Receptores de Calcio

• Regulan la contratación muscular

Pared celular

• Estructura vegetal
• Incluye soporte, componente fibrosos (celulosa) y forma parte de la matriz de la célula.

Matriz de la Pared Celular

• Contiene Hemicelulosa (cadena principal de glucosa y adyacentes de xilosa)
• Contiene Pectina (polisacárido con gel hidratado glucoproteínas)
• Contiene proteínas con varas funciones como el crecimiento.
• Es un componente fibroso, rigidez y fuerzas de tracción, se agregan moléculas de celulosa (celusosa sintasa) y pared primaria

Laminina

• Estructura vegetal que contiene pectina, con microfibrillas de celulosa, hemicelulosa y proteína soluble.