Matriz Extracelular (PDF)

Matriz Extracelul Bremily Cantillano TEJIDOS PRINCIPALES: Es una estructura que esta fuera de la célula y está constituida por varias moléculas principalmente proteínas y carbohidratos. Las células se unen par...

Matriz Extracelul Bremily Cantillano TEJIDOS PRINCIPALES: Es una estructura que esta fuera de la célula y está constituida por varias moléculas principalmente proteínas y carbohidratos. Las células se unen para formar tejidos especializados, dentro de los principales están: Epitelial: las células que forman este tejido se caracterizan por formar especies de laminas ordenadas que van a recubrir superficies externas o internas y conductos del cuerpo. Y descansan sobre una lamina basal que es una especie de matriz extracelular. Muscular Nervioso: formado por neuronas y células que las sostienen se caracterizan porque presentan extensiones del cuerpo con las cuales se interconectan lo que les permite recibir y transmitir información mediante señales eléctricas lo que se conoce como impulso nervioso. Conectivo: se caracteriza porque sus células se encuentran embebidas en una matriz extracelular con diferentes características y propiedades la consistencia varía dependiendo el tipo de tejido conectivo, suaves formados por fibroblastos pueden ser laxos o densos, especializados que serían cartílago (matriz fuerte pero flexible), adiposo (matriz reducida), óseo (matriz dura) y sanguíneo (matriz líquida). MATRIZ EXTRACELULAR: Estructura en forma de red en donde proteínas y polisacáridos la están formando, secretados principalmente por fibroblastos. Funciones de la Matriz Extracelular: Soporte Estructural (lamina basal) Polaridad de las células epiteliales Separa tejidos adyacentes Define vía de migración celular (embrión) Definen comportamiento celular (expresión genética) Barrera para Macromoléculas (impedimento terapia génica). COMPONENTES DE LA MATRIZ EXTRACELULAR Fibras Estructuradas: Colágeno: Es una glucoproteína de secreción más abundante de nuestro cuerpo, existen aproximadamente 28 tipos de colágeno, forma fibras estructurales. Esta formado por alfa cadenas constituidas por aminoácidos que van en una secuencia específica,, el primero siempre es glicina y tiene otros 2 que puden variar pero la mayoría por proteína prolina y prolina o lisina hidroxilada, cuando ya se forma esa cadena se junta con otras 2 y por eso se forma una triple hélice. Posee carbohidratos en su estructura por lo cual debe salir de la célula La síntesis de colágeno se lleva a cabo en RER y Golgi, en la membrana del retículo se posicionan ribosomas y van a llevar a cabo la síntesis de las cadenas alfas, luego se hidroxilan en algunos residuos las prolinas o lisinas y posteriormente puede ocurrir una glucosilación a las hidroxilisinas y luego cada cadena alfa se entrelaza formando una trenza. Se empaquetan en vesículas para ser secretadas por secreción constitutiva. El colágeno se une en la parte externa de la célula para estructurar y ensamblar fibrillas y fibras de colágeno mediante enlaces cruzados entre los aminoácidos lisinas. Elastina: Proteína que se encuentra en la matriz extracelular, no tiene una estructura tan organizada, es amorfa por lo que tiene mayor elasticidad. Es componente principal de ligamentos, pulmón y arterias. Esta proteína puede tener enlaces cruzados entre varias proteínas elastinas llamandose de esta manera tropoelastina, estos enlaces se forman entre los aminoácidos lisina.  Matriz Hidratada: Proteoglicanos: Son complejos de PROTEÍNA + HETEROPOLISACÁRIDOS, son altamente hidrofílicos, forman un gel hidratado. Tienen un núcleo proteico, para su síntesis participan los mismos organelos del sistema de secreción RER y GOLGI, a ese núcleo proteico se le va a unir diferentes cadenas de heteropolisacparidos denominados Glucosaminoglucanos GAGs. GAGs: estos son carbohidratos que están formados por unidades de dos monosacaridos diferentes, la caracteristica de estos es que tienen en su estructura grupos AMINO pero también pueden tener en su estructura grupos ÁCIDOS y también azucares con grupos SULFATOS. Estos glucosaminoglicanos se van a ir uniendo entre si mediante enlaces glucosidicos pero también se unen al nucleo proteico mediante un tetrasacárido. La función de los proteoglicanos es que le van a permitir a la matriz extracelular que cualquier fuerza que este ejerciéndose en esta no va a dañar directamente a la célula porque ellos RESISTEN COMPRESIÓN, gracias a la cantidad de cargas negativas que tienen pueden UNIRSE CATIONES (afinidad al agua) y a ellos también se pueden UNIR FACTORES DE CRECIMIENTO y pueden estar unidos a membrana y ayudar con RECEPCIÓN DE MENSAJES. Existen diferentes tipos de proteoglicanos: AGRECANO DEL CARTÍLAGO Este se caracteriza por tener forma de escobillón, esta formado por varios proteoglicanos y todos estos descansan sobre un núcleo de una molécula de HIALURANO que es un heteropolisacárido que esta constituido por unidades repetidas de ácido glucuronico y n acetilglucosamina. Moléculas Adhesivas: Estas se van a caracterizar por tener la propiedad de servir como puntos de anclaje de las proteínas de la membrana de una célula con todos los componentes de la matriz extracelular. Por ejemplo el colágeno no se une directamente a la matriz sino que necesita un intermediario. Fibronectina: Es un dímero formado por 2 cadenas peptidicas que se unen por puentes disulfuro esto se forma en el retículo y debe seguir la vía de secreción para que se pueda sintetizar. Esta puede unir a células con la matriz extracelular porque la célula no se encuentra directamente unida a los componentes de esta. Son muy importantes porque parte de las funciones de la matriz es guiar el movimiento de la célula sobretodo durante el desarrollo embrionario. Presente en casi todos los tejidos incluso en la sangre y eso permite que se agreguen las plaquetas para formar coágulos. Tiene diferentes dominios el de color rojo le sirve para que se unan las proteínas de las células, este posee una secuencia de aminoácidos RGD Otro dominio el de color violeta donde se pueden unir las fibras de colágeno. Y el gris que es donde se van a unir proteínas como la fibrina. El azul para unir la heparina. Laminina: Esta se caracteriza por ser propia de las laminas basales. Es una glucoproteína trimérica, hay 15 tipos diferentes de lamininas. Permite la unión de las células con la matriz extracelular, tienen dferentes puntos de unión Dominio en los extremos color rosa es a donde se puede unir a receptores de la superficie celular. Los extremos violetas es a donde se va a unir el colágeno IV. La unión de las 3 cadenas por puentes disulfuro. LAMINA BASAL: Es una especie de matriz extracelular especializada, es muy delgada Se puede observar lamina basal en los epitelios, en e músculo liso y cuando se separan los vasos sanguíneos del riñon. SUS FUNCIONES SON: Soporte Estructural Barrera Regulación Fenotípica COMPONENTES DE LA LÁMINA BASAL: Proteoglicanos Colágeno Tipo IV Fibronectina Laminina  Uniones Intercelules Las células mantienen contacto con su matriz extracelular pero también contacto entre ellas sobretodo cuando se habla de tejidos como el epitelial o algunos tejidos musculares. Para ello la célula requiere de receptores en sus membranas que reciben el nombre de CAMs (moléculas de adhesión celular). INTERACCIONES ENTRE CAMS: Estos CAMs pueden interactuar de manera HOMOFÍLICA cuando se unen proteínas idénticas o de manera HETEROFÍLICA cuando se unen con sustratos diferentes. PROTEÍNAS DE ADHESIÓN CAM: Existen varias superfamilias, variedad de proteínas dentro de cada una de las familias que se dividen en: Selecinas Inmunoglobulinas (heterofilicas con integrinas y homofilicas con proteínas de su misma naturaleza) Integrinas (no uniones homofilicas) Cadherinas (solo uniones homofilicas) Cada una de ellas va a interactuar con diferentes ligandos. EJEMPLO DE UNIONES MOMENTANEAS Interacciones entre el Leucocito y Endotelio: Cuando existe un daño o una infección en un tejido, los glóbulos blancos que viajan en el torrente sanguíneo deben salir de los vasos sanguíneos y deben llegar al lugar en donde se encuentra el daño y esto ocurre ya que las células endoteliales que están recubriendo el vaso sanguíneo van a empezar a expresar diferentes tiposde CAMs para que los leucocitos se detengan y no sigan avanzando y así logren migrar desde el vaso sanguíneo hacía el lugar donde ocurrió el daño. El leucocito debe movilizarse es decir que no puede quedarse adherido al endotelio. Existe una serie de pasos: En el sitio donde ocurre el daño an a haber células que van a empezar a secretar ciertas moléculas de señalización como las citocinas, estas van a darle un mensaje a las células endoteliales para que empiecen a expresar en su membrana las SELECTINAS, los globulos blancos a su vez van a tener en su membrana LIGANDOS DE LAS SELECTINAS (que contienen carbohidratos), se unen y empieza a rodar sobre varias células, se frena y se van a ir formando uniones ICAMs que expresa el endotelio e integrinas que tiene el glóbulo blanco, este nterpreta la unión como un aviso que le permite hacer cambios en su citoesqueleto porque debe migrar. FORMACIÓN DE TEJIDOS Se requiere que se formen uniones estables entre las células y con su matriz extracelular. Y hay diferentes tipos de uniones: Uniones de Anclaje Uniones Oclusivas Uniones Formadoras de Canal Uniones Transmisoras de Señal UNIONES DE ANCLAJE: Adhesión Focal (célula-sustrato): En esta intervienen los filamentos de actina y las miosinas para que se haga una protursión y la célula avance hacía adelante, pero esa protursión debe anclarse al sustrato. Es una unión momentanea, las proteínas encargadas de esta unión son las INTEGRINAS que se unen al citoesqueleto especificamente a los filamentos de actina mediante sus dominios (transmembrana, citoplasmico y uno que da a la matriz extracelular) en donde se une a los componentes de la matriz extracelular con su dominio RGD. Las integrinas son proteínas formadas por 2 cadenas peptidicas (dímericas) hay una subunidad alfa y una beta, las dos subunidades determinan el ligando específico al que se van a unir y estos ligandos tienen frecuentemente la secuencia RGD.  Hemidesmosoma (célula-sustrato): Es una unión estable, participan INTEGRINAS y algunas otras proteínas transmembranas como a BPAG2, la diferencia de esta unión y la anterior es que esta se encuentra unida por filamentos intermedios del citoesqueleto. Cuando las integrinas están agrupadas y unidas a su lamina basal eso la célula lo interpreta como una señal de sobrevivencia, sin esta unión se puede desencadenar la apoptosis. Un dato curioso es que las células cancerosas pueden dejar de necesitar este tipo de señal de sobrevivencia, siguen viviendo aunque no se encuentre esta unión Unión Adherente (célula-célula): Unión estable llamada zonulla adherens, se forma una especie de banda o cinturón de adhesión. Unidas a filamentos de actina (actina F), estos filamentos permiten dar soporte a las células cuando están formando tejidos y se ubican justo debajo de la membrana plasmática. Esta unión la forman la proteína CADHERINA, estas solo tienen uniones homofílicas osea de semejanza. Una caracteristica es que los filamentos de actina no se pueden unir directamente a las cadherinas y necesitan adaptadoras (p120 y alfa y beta cateninas). Desmosoma (célula-célula): La diferencia de esta es que no forma un cinturon sino que solo son puntos de unión a la cual se le da el nombre de macula adherens, ya que solo son segmentos los que se une una célula con otra. También esta formado por CADHERINAS especiales (desmogleína y desmocolinas). Estan unidas a filamentos intermedios (queratina, vimentina). Requiere de proteínas adaptadoras que son desmoplaquina placoglobina y placofilina. UNIONES OCLUSIVAS: Unión Ocluyente: También se llaman Zonula Occludens porque forman una barrera para evitar que algunas moléculas logren atravesar el espacio intercelular, hay varias proteínas que forman tipo broches que forman estos puntos de contacto entre 2 membranas. Las proteínas encargadas son OCLUDINAS Y CLAUDINAS, ellas se van a unir entre una célula y la otra. UNIONES FORMADORAS DE CANAL: Uniones comunicantes GAP: Hay un grupo de proteínas que reciben el nombre de conexinas, entonces las uniones que permiten el paso de sustancias son estas uniones comunicantes GAP, también reciben el nombre de abertura de hendidura. Permite la comunicación entre citoplasmas de células adyacentes, puede ser que se formen en el músculo cardiaco, músculo liso y tejido nervioso. Las conexinas pueden ser monómeros identicos o puede haber combinación de diferentes tipos de conexina. Se necesitan 6 conexinas para formar el canal denominado CONEXON y este se une con el CONEXON de la célula vecina.