Tema 2. Matriz y especializaciones_24_25 ✅ PDF

BIOLOGÍA TEMA 2 MATRIZ EXTRACELULAR. ESPECIALIZACIONES DE LA MEMBRANA CELULAR. EL TEJIDO ES TEJIDO PORQUE HAY MATRIZ. IMPORTANTE EN EL TRATAMIENTO DEL CANCER, NO SOLO PARA TRANSPOTAR MOLECULAS. Begoña Bedrina...

BIOLOGÍA TEMA 2 MATRIZ EXTRACELULAR. ESPECIALIZACIONES DE LA MEMBRANA CELULAR. EL TEJIDO ES TEJIDO PORQUE HAY MATRIZ. IMPORTANTE EN EL TRATAMIENTO DEL CANCER, NO SOLO PARA TRANSPOTAR MOLECULAS. Begoña Bedrina Dpto. Ciencias Biomédicas [email protected]  ÍNDICE 1. Matriz extracelular Estructura y morfología de la matriz extracelular (MEC) CASI ISOTONICO RESPECTO CITOPLASMA Características generales. MATRIZ SEGUN SU TIPO DE CELULA, SECRECCION CELULAR LOCAL- VIVE LA CELULA EL QUE MAS ES EL I Formación del colágeno 29 TIPOS. 1-5 90%. RER. PRE- PRO- GOLGI- VESICULAS- ENFERMEDAD SED Composición de la matriz extracelular (MEC) MATRIZ AMORFA Y FIBRAS (ESTRUCTURALES/ ADHERENTES) La lámina basal ESPECILIZACION DE LA MATRIZ EXTRACELULAR. COLAGENO TIPO VI. Y HEPARAN SULFATO Unión de la célula a la matriz extracelular (MEC) PROTEINAS INTEGRADORAS Funciones de la matriz extracelular (MEC) 2. Especializaciones de la membrana plasmática. Contactos celulares. - Características generales. - Tipos de contactos celulares Uniones estrechas. Uniones adherentes, desmosomas, hemidesmosomas. Uniones en hendidura. Diferenciaciones celulares. - Características generales. -Tipos de diferenciaciones celulares: cinocilios, microvellosidades, estereocilios. DE LA MEMBRANA  ESTRUCTURA Y MORFOLOGÍA DE LA MATRIZ EXTRACELULAR (MEC) TIPO GEL, SOLO EN EL CASO DEL TEJIDO OSEO ES SOLIDA, YA QUE ESTA CALCIFICADA Los tejidos están formados por células y matriz extracelular. Células: gris. Matriz extracelular: blanco. Fluido extracelular, amorfo, que rodea la mayoría de las células. Donde “vive” la célula. Matriz fibrosa, gelificada para la mayoría de los tejidos, pero calcificada en tejido óseo Las macromoléculas que conforman la matriz extracelular, proceden de la secreción celular local. EN LA DIFERENCIACION CELULAR, CADA CEL GENERA LO QUE ESTA DETERMINADA A SER, YO SOY CARTILAGO? VOY A GENERAR MATRIZ CARTILAGO A MI ALRREDEDOR La composición exacta de cada matriz depende del tipo de célula, su estado de diferenciación y su estado metabólico. Casi isotónico respecto al citoplasma celular. Iones principales Na+ y Cl-. POR TANTO SEGURO QUE HABRÁ AGUA, POR LO QUE HAY MUCHA AGUA NO ES MEMBRANA, ES Lámina basal: Matriz extracelular especial. MATRIZ, LALAMINA BASAL DE LOS EPITELIOS, Especialización de la matriz extracelular ESTADO DE DIFERENCIACION, CAMBIARA SIEMPRE, SE ADAPTA A EDAD, ENFERMEDAD, SE ADAPTA A LO QUE EL CUERPO NECESITE  COMPOSICIÓN DE LA MATRIZ EXTRACELULAR (MEC) - Agua DISOLVENTE UNIVERSAL QUE ME PERMITIRA EL PASO DE SUSTANCIAS SUSTANCIA AMORFA: Cadenas de polisacáridos: Glucoproteínas (proteoglicanos). p.e. Ácido hialurónico. TALCUAL, AUSENCIA DE FORMA, NO TIENE FORMA. SON UN CUMULO DE COSAS QUE NO SE VE CLARO LO QUE ES, Y ESTA FORMADO POR CADENAS DE POLISACARIDOS, LOS POLISACARIDOS (AZUCARES) SON UNOS CRAKS PAR FORMAR COSAS SIN FORMA, SE UNEN A PROTEINAS ESPECIFICAS, FORMANDO PROTEOGLICANOS, COMO POR EJEMPLO EL ACIDO HIALURONICO Proteínas fibrosas: FIBRA. LARGA A. Proteínas estructurales: O AGUANTO EL ANDAMIO Colágeno: Proteína más abundante. Hay diferentes tipos. TIPO 1 MAS ABUND Sostén a los tejidos y resiste las fuerzas de tensión mecánica. Flexibilidad AGUANTA TIRONES DEL TEJIDO PARA QUE NO SE ROMPA Reticulina: / RETICULARES Fibras de estructura reticulares colageno tipo III Funcionales a tensión y tracción ESPECIAES EN SOPORTAR TENSION Y TRACCION Elastina y Fibrilina: / FIBRAS ELASTICAS Muy hidrofóbicas y elásticas. SE REPLIEGAN PORQUE EL AGUA NO LES VA BIEN Y HACEN UNA ESPECIE DE MUELLE, SE NECESITA EN VASOS SANGUIINEOS QUE NECESITAN ELASTICIDAD PARA VOLVER A SU ESTADO ANTERIOR, En vasos sanguíneos grandes, piel, cuerdas vocales B. Proteínas de adhesión (especializadas): O HAGO FUNCIONES Fibronectina: Principal proteína de unión entre la célula y las fibras de colágeno, PARTICIPA EN PROCESOS DE COAGULACION Y ES GUIA EN y fibras de colágeno entre sí. MIGRACIONES CELULARES EN EL DESARROLLO EMBRIONARIO, LAS Guía en las migraciones celulares durante el desarrollo embrionario. ACOMPAÑA A LAS CELULAS HASTA DD TIENEN QUE IR Laminina: Proteína de unión entre la célula-célula y célula-otros elementos de matriz.  -Agua - Matriz amorfa (SFA) -Proteoglucanos (muy hidratados dando una consistenciade gel) 2 PREGUNTAS DEL EXAMEN SALEN DE AQUI -Glucoproteinas multiadhesivas y otras biomoléculas orgánicas e inorgánicas -Compuestas de colágeno (principalmente tipo I) -Fibras de colágeno -Son de gran tamaño ENORMES -Son las fibras más abundantes -En una tinción con eosina se colorean de rojo/rosa CUANDO SE ESUDIA SI EL FARMACO LLEGA O NO O LA PRODUCCION DE COLAGENO DE LA PERSONA. SABEN QUE SI PONEN EOSINA QUE TIÑE LA MATRIZ LA PUEDEN ESTUDIAR. CANTIDAD DE COLAGENO D ELA MATRIZ. -Compuestas de colágeno (Tipo III) -Son muy delgadas (a diferencia de las anteriores) MATRIZ EXTRACELULAR -Fibras -Son menos abundantes que las anteriores reticulares -No se distinguen mediante tinción con eosina. Sales de plata color oscuro Fibras MUY FINAS -Aparecen en mayor cantidad en la membrana basal de las células epiteliales y rodeando las células (SFC) musculares lisas, riñón, ganglios linfáticos, médula ósea -Formadas por elastina y fibrilina -Son muy delgadas VISUALIZACION DE ELASTICIDAD ARTERIAL, -Fibras -Son menos abundantes que las fibras de colágeno YA QUE CUNTA MENOS TIENEN MAS elásticas - En reposo aparecen curvas, ondas. RIESGO DE ENFERMEDAD DELGADAS PERO. -Coloración rosado refringente. ROSA BRILLANTE CARDIOVASCULAR CURVAS O ONDAS EN REPOSO -Aparecen en mayor cantidad en las paredes de arterias lo que permite su visualización con eosina Aquí faltarían las Proteínas de Adhesión (Fibronectina y Laminina) Membrana Basal: soporte mecánico, permeabilidad, delimitación crecimiento HEPARAN SULFATO. LA MEMBRANA BASAL ES LO MISMO QUE LA LAMINA BASAL ES UN TIPO ESPECIFICO/ ESPECIALIAZACION. DE MATRIZ EXTRACELULAR. IMPIDE QUE LAS CEL EPITELIALES PASEN DE DONDE TIENEN QUE PASAR, IMPORTANTE PARA EL CANCER YA QUE NO DEJARA QUE LAS CELULAS EPITELIALES CANCERIGENAS POR EJEMPLO PASEN. HACEN COMO UNA ESPECIE DE BARRERA. LA BASE ESTA FORMADA POR CARTILAGO IV  FIBRAS Colágeno A día de hoy, se han caracterizado hasta 29 tipos de colágeno, sin embargo, más del 90% del colágeno en todo el cuerpo es de los tipos I al V, siendo el tipo I el más abundante. Tejidos y órganos donde se pueden encontrar los tipos de colágeno más abundantes: Colágeno tipo I: piel, tendón, vascular, órganos, hueso. Colágeno tipo II: cartílago. Colágeno tipo III: fibras reticulares. Colágeno tipo IV: forma la base de la membrana basal celular. Colágeno tipo V: se encuentra en tejidos que contienen el tipo I. Fibras colágeno, animación, inglés. 4min  FORMACIÓN DE COLÁGENO COLAGENO COMO BUENA PROTEINA QUE ES SE VA A HACER EN EL RETICULO ENDOPLASMATICO RUGOSO. RER. PASARA POR VARIOS PROCESOS HASTA SER COLAGENO: HAY UNA SERIE DE MODIFICACIONES HASTA LLEGAR A SER PRO. LO METE EN UNAS VESICULITAS PARA EXPULSARLO EN FORMA DE PRO YA QUE SI HAY COLAGENO 100% DIRECTAMENTE EN UNA CEL LAS REVENTARIA A TODAS, ASI QUE ELLAS LO HACEN PEQUEÑO, Y YA EN LA MATRIZ LO ENSAMBLO Y HARE COLAGENO COMO FIBRA EL GOLGI SACA AL PROCOLAGENO EN FORMA DE VESICULITAS Y NO LO DEJAN ENSAMBLARSE HASTA QUE NO ESTA FUERA.  ¿Que alteración genética aparece en los pacientes que presentan esta enfermedad? Grupo de trastornos hereditarios que afectan a la producción de colágeno. Se caracteriza por articulaciones “sueltas”, piel hiperelástica, se forman hematomas con mucha facilidad…. AFECTA AL COLAGENO, HEREDITRARIA, Y SE VE CON FACILIDAD DE HEMATOMAS, HIPERELASTICIDAD Y ART SUELTAS.  COMPOSICIÓN DE LA MATRIZ EXTRACELULAR (MEC) PROTEÍNAS ESTRUCTURALES Elastina muy delgadas. hidrofobicas Colágeno Fibronectina Laminina PUENTE PROTEÍNAS DISULFURO DE ADHESIÓN Está formada por tres subunidades muy grandes Está formada por dos subunidades muy grandes unidas mediante enlace disulfuro.  PUENTES DIFULFURO Participa en el proceso de cicatrización de una lesión vascular después de la formación de un coágulo de fibrina  Remodelación de tejidos durante la embriogénesis  Composición de la matriz extracelular (MEC) ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS PROTEOGLICANOS Glucoproteínas formadas por núcleo proteico + GAG INFINIDAD DE ESTOS FORMAN LA PARTE AMORFA DE LOS COMPONENTES DE LA MATRIZ, LOS QUE PERMITEN QUE SEA MUY ACUOSO Y GELIFICADO. JUNTO CON EL AGUA Enlace PRESENTAN GRUPO CARBOXILO COO- , ADEMAS DE AMINOACIDOS, PARTE PROTEICA covalente SO3- POR LO QUE ESTA NEGATIVIDAD ATRAE AGUA. ENLACES COVALENTES. LAS RAMIFICACIONES SON TODAS POLISACARIDOS.  Composición de la matriz extracelular (MEC) ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS GLUCOSAMINOGLICANOS (GAG) AZUCARES AZUCARES. ELLOS NO ESTAN RAMIFICADOS, SON LINEALES Los GAG GLUCOSAMINGLICANOS. Están formados por largas cadenas de polisacáridos no ramificadas compuestas a su vez de disacáridos, se denomina GAG ya que uno de los azúcares en los disacáridos es: N-acetil glucosamina o N-acetil galactosamina MUCHOS DISACARIDOS FORMAN POLISACARIDOS. -Elevado peso molecular TOCHO DE MOLECULA INTERESA QUE SEAN LAXAS QUE OCUPEN -Conformación extendida, gran volumen TODO LO QUE PUEDAN DE LA MATRIZ -Gran capacidad de retención de agua (higroscópico) CUANTA MAS AGUA MEJOR -Confieren la viscosidad característica a la matriz TODAS ESTAS CARACTERISTICAS GRACIAS A ESTOS POLISACARIDOS HACEN QUE LA MATRIZ SEA VISCOSA No se pueden comprimir. Resistencia a la QUEREMOS QUE ESTEN EXTENDIDOS PROTEGIENDO TODAS LAS CELULAS YA QUE compresión EL GEL NO LO PUEDES CCOMPRIMIR Y ADEMAS PASAN LAS MOLECULAS HIDROFILAS AUNQUE HAY SELECTIVIDAD, LAS HIDROFOBAS NO PASAN.. SER HIGROSCOPICO: INTERESA EL AGUA, GRAN CAPACIDAD DE RETENCION Permiso/selectivo al tránsito de moléculas  LOS GAG SE LLAMABAN MUCOPOLISACARIDOS, LAS SECRECCIONES MUCOSAS, NO SE COMPRIME, POLISACARIDOS MOCOSOS, Los glucosaminoglicanos, también llamados mucopolisacáridos son polímeros no ramificados de azúcares que pueden formar cadenas muy largas. Están formados por repeticiones de parejas de monosacáridos donde uno de los azúcares tiene un grupo amino (N-acetilgalactosamina o N-acetilglucosamina) y el otro es normalmente la galactosa o el ácido glucurónico. Estos azúcares poseen grupos carboxilo (COO-) y pueden tener grupos sulfatos (SO3-), cuyas cargas negativas permiten una fuerte y abundante asociación con moléculas de agua, aportando una gran hidratación a la matriz extracelular. SER NEGATIVO ATRAE AGUA, LO HACEN APOSTA PARA FUNCIONAR MEJOR EN EL AMBIENTE EN EL QUE ESTAN Los glicosaminoclicanos son moléculas poco flexibles por lo que ocupan un gran volumen y gracias a su fuerte hidratación hacen que la matriz extracelular se comporte como un gel. Esto permite que los tejidos que poseen una alta proporción de glicosaminoglicanos puedan resistir fuertes presiones mecánicas y además favorece una alta tasa de difusión de sustancias entre las células. TODO LO ACUOSO O HIDROFILO PASARA RAPIDISIMO ENTRE LAS CELULAS, AUNQUE POR ELLO TAMBIEN TIENE PERMISO SELECTIVO DE LOMECULAS YA QUE LO QUE NO SEA, NO PASARÁ Los tipos más comunes de glicosaminoglicanos son el ácido hialurónico y los glicosaminoglicanos que forman proteoglicanos: condroitín sulfato, dermatán sulfato, queratán sulfato y heparán sulfato. HEPARINA EL ACIDO HIALURONICO NO LLEVA SULFATO, EL RESTO DE GAG SI, POR ESO TIENEN EL APELLIDITO.  UNICO QUE NO SE VA A UNIR A UNA PROTEINA, YA QUE EL NO FORMA ENLACES COVALENTE CON NADA, POR LO QUE SON PURAMENTE POLISACARIDOS, NO LLEVAN NINGUNA PARTE DE PROTEINA. SE PUEDE CONVERTIR EN SALES, NO HAY SULFATOS El ácido hialurónico o hialuronato es un caso especial de glicosaminoglicano puesto que no forma enlaces covalentes con otras moléculas de la matriz extracelular, se sintetiza por enzimas localizados en la membrana plasmática y no posee grupos sulfatos. Presente en tejido conjuntivo, cordón umbilical, humor vítreo, líquido sinovial, vasos sanguíneos y cartílago. NO COVALENTE, COLEGUEO Se suele asociar con las moléculas de colágeno o a proteoglicanos, confiriendo a la matriz extracelular elasticidad, resistencia y lubricación. Su función es muy importante durante el desarrollo o en lugares del organismo donde se produce una fuerte proliferación celular puesto que facilita el desplazamiento celular y difusión molecular. ES UNO DE LOS MAS LIBRES DE PASAR, ESTARA DONDE NECESITEMOS UN ALTO TRASIEGO DE MOLECULAS Al ser una molécula grande y poco flexible ocupa un volumen grande dejando muchos espacios. También aparece en aquellos lugares donde se produce una fuerte fricción como en el cartílago de las articulaciones. FUERTE PROLIFERACIÓN CELULAR. ASOCIACIONES CON COLÁGENO Y PROTEOGLICANOS  ESTOS VAN A SER UNIDOS A PROTEINAS. POR LO QUE VAN A AACABAR FORMANDO PROTEOGLUCANOS O TAMBIEN LLAMADOS PROTEINGLUCANOS Los glucosaminoglucanos sulfatados se encuentran normalmente unidos covalentemente a una proteína central para formar proteoglucanos, agrupándose en estructuras de gran tamaño: El condroitín sulfato es abundante en el cartílago, hueso y tejido nervioso. El dermatán sulfato en piel y en los vasos sanguíneos, válvulas del corazón, tendones y pulmones. El queratán sulfato en córnea, discos intervertebrales. El heparán sulfato lo producen la mayoría de las células. Es un componente esencial de la lámina basal, donde constituye la mayor parte de ésta. FAVORECE ASOCIACION CON COSAS -INA Todos estos glicosaminoglicanos tienen muchas cargas negativas, lo que hace que se asocien fácilmente con otras moléculas como factores de crecimiento o quimiocinas, lamininas y fibronectinas. El derivado del heparán sulfato, la heparina, la producen los mastocitos, y en menor medida los basófilos. La heparina es un antitrombótico muy usado en medicina como anticoagulante. CLINICA DEL HEPARÁN SULFATO ADEMAS DE FVAVORECER A LA MATRIZ A SER MUY HIGROSCÓPICA TAMBIEN HARAN QUE SE ASOCIEN FACILMENTE A QUIMIOCINAS, LAMININAS Y FIBRONECTINAS. RECORDATRIO; LAS FIBRONECTINAS, GAG SULFATADOS. (QUEDÉ CON HECTOR) TIENEN PUENTE DISULFURO, UNION CELULA Y FIBRAS DE QUERATIN SULFATO. CORENA Y DISCOS INTERVERTEBRALES COLAGENO. LAS LAMININAS, UNION CELULA CELULA, DERMATAN SULFATO. PIEL, VASOS SANGUINEOS, VALVULAS CARDIACAS, PULMONES CONDOTRIN SULFATO. TEJIDO NERVIOSO, HUESOS, CARTÍLAGO HEPARIN SULFATO. PRESENTE EN TODAS LAS CELULAS, COMPONENTE PRINCIPAL DE LA LAMINA BASAL JUNTO CON CARTÍLAGO IV Y RETICULINA. EL DERIVADO ES LA HEPATINA, PRODUCIDA POR MASTOCITOS, QUE ACTUA COMO ANTITROMBOTICO Y ANTICOAGULANTE. Proteoglicanos Un proteoglicano es una molécula compuesta por la unión covalente entre una cadena de aminoácidos y uno o varios glicosaminoglicanos sulfatados. Los glicosaminoglicanos se unen a los péptidos a través de residuos del aminoácido serina. Es una familia de moléculas ubicua en los tejidos animales y son elementos esenciales del espacio extracelular. Virtualmente todas las células son capaces de sintetizar proteoglicanos y secretarlos, dejarlos en sus membranas o almacenarlos en gránulos. Una célula es capaz de sintetizar varios tipos de proteoglicanos. Los proteoglicanos son sintetizados en el interior celular. La parte proteica se sintetiza en el retículo endoplasmático, donde también se inicia la adición de glúcidos. Sin embargo, la elongación de las cadenas de parejas repetidas de los glicosaminoglicanos y su sulfatación se producen en el lado trans del aparato de Golgi. GOLGI EMPEZARA A EMPAQUETAR TODAS LAS VESÍCULAS Y PROTEINGLUCANOS FUERA. La mayoría de los proteoglicanos son exocitados al espacio intercelular, pero algunos formarán parte de la membrana plasmática gracias a que su parte proteica contiene secuencias de aminoácidos hidrófobos que se insertan entre las cadenas de ácidos grasos de la membrana.  LÁMINA BASAL - Especialización de la matriz extracelular FUNCIONES: TEJIDO CONECTIVO - Soporte mecánico y unión al TC subyacente. -Regulación permeabilidad: barrera selectiva A TRAVES DE ELLA NO PASA NADA QUE NO QUIERA QUE PASE, (riñón). IMPIDE QUE EL EPITELIO VAYA HACIA ABAJO, EN CANCER EPITELIAL LA LAMINA BASAL SE LO PONE DIFICIL PARA QU ENO PASE - Control crecimiento: epitelio no invade TC. EPITELIAL adhesión focal MAS CLARITA Y FINA, EN CONTACTO CON EL EPITELIO OSCURA Y DENSA, MAS EN EL INTERIOR, EN LA DENSA ESTAN LOS COMPONENTES Vídeo histología. 7min IMPRESCINDIBLES PAEA QUE EL EPITELIO TENGA SENTIDO DE SER, TENEMOS INFINIDAD DE TEJIDOS, SIN LAMINA BASAL DONDE ANCLARSE NO HAY EPITELIO, LA LAMINA BASAL ESTA FORMADA POR MATRIZ EXTRACELULAR, FORMADO POR HEPATIN SULFATO, EL COLAGENO IV FORMA LA LAMINA BASAL  UNIÓN DE LA CÉLULA A LA MATRIZ EXTRACELULAR Las proteínas celulares de unión a la matriz extracelular= INTEGRINAS. CELULA- MATRIZ `PROTEINA INTRACELULAR, ES INTEGRAL DE MEMBRANA, ESTARA - Proteínas de membrana TANTO DENTRO COMO FUERA, ES ESPECIFICA DE UNION CON MATRIZ, SE LA LLAMA INTEGRINA. OJO PORQUE NO ES DE UNION ENTRE CELULAS, SINO QUE ES CON LA MATRIZ, DE DENTRO A formadas por dos cadenas: alfa FUERA. EL UNICO TIPO DE PROTEINA QUE HACE ESTO ES LA INEGRINA y beta. Tipo Integral (atraviesan toda la membrana) - Son las moléculas más importantes de adhesion célula- PUENTES DISULFURO, AYUDA EMBRION, COAGULANTE matriz. - Receptor de Señales: Transmisión de condiciones extracelulares al PARA CONSEGUIR QUE CADA UNA SIGA SIENDO COMO SEA PERO AUN interior de la célula, que ASI PASE, INDEPENDIENTEMENTE DE TODO HAY UNA PROTEINA ADAPTADORA QU EHACE EL APAÑO. influyen en decisiones de la célula: división, movimiento, ACTIVDAD muerte, diferenciación, etc.. MUY POTENTE EN MATRIZ EXTRACELULAR, TAL VEZ ESTA PROTEINA NECESITA ANCLARSE MUY FUERTE A LA MATRIZ POR ESO A TRAVES DE LAS PROTEINAS INTEGRINAS AYUDADAS POR PROTEINAS ADAPTADORAS SE UNIRÁ. COMO ESTA FUERA Y DENTRO LA PRIMERA QUE SE VA A ENTERAR DE TODO, REQUERIMIENTOS...  ESPECIALIZACIONESDE LA MEMBRANA PLASMÁTICA GAP I. CONTACTOS CELULARES PRIMERA PARTE (o UNIONES INTERCELULARES) 2 TIPOS DE ESPECIALIZACIONES II. DIFERENCIACIONES CELULARES CILIOS FLAGELOS....  ESPECIALIZACIONESDE LA MEMBRANA PLASMÁTICA Luz/Lúmen Las membranas no son Superficie apical completamente lisas, determinados tipos Células epiteliales Superficies laterales celulares presentan especializaciones que desempeñaran Superficie basal diferentes funciones. Superficie basolateral Se tomará de referencia el tejido epitelial (son muy abundantes). Formado por células adyacentes, dejan muy poco espacio intercelular. SEGUN LA FUNCION QUE TENGAN NECESITARAN O QUE LA MEMBRANA ESTE EN OCNTACTO CON EL EXTERIOR, O UNION FUERTE CON LAMINA BASAL, O CON CELULAS ADYACENTES, DE ARRIBA ABAJO CAMBIAN TOTALMENTE SU FUNCION Sobottoa. Panamericana Las células epiteliales están POLARIZADAS hay una diferencia en estructura y función de los dos polos de la célula  CONTACTOS CELULARES SOLO HAY DOS, LOS NARANJAS QUE SON CELULA MATRIZ GENERALIDADES: entre celulas inter celula matriz tambien TODAS ESTARAN EN LA BASE O LATERAL. También llamados UNIONES INTERCELULARES. ABAJO CELULA MATRIZ. AL LADO CELULA CELULA En las células epiteliales, se localizan fundamentalmente en la superficie basolateral. FUNCIONES: PROTEOGLICANOS Y UNION INTERCELULAR EXAMEN Impedir el paso de moléculas a través del espacio intercelular. Mantener la polaridad de las células epiteliales. Mantener a las células unidas entre sí y con la matriz extracelular. SOSTEN PASAN POCAS Y CONTROLADAS GRACIAS A ESTAS UNIONES, ESTO SE LLAMA Función mecánica de resistencia a fuerzas POLARIDAD externas. Permitir el acoplamiento funcional entre células vecinas. MUSCULO, NECESITO COMUNICARME, PARA QUE TODAS NOS MOVAMOS A LA VEZ TIPOS: A. Unión estrecha/ zonula occludens (ZO) UNE LITERALMENTE COMO LA CREMALLERA DEL PANTALON LA QUE MAS UNE B. Uniones adherentes UNE PERO UN POCO MENOS zonula adherens (ZA) TUBOS EN CELULAS Desmosoma/ macula adherens (MA) Hemidesmosoma (cél-matriz) MITAD C. Unión en hendidura o GAP (unión comunicante) FUNCIONABILIDAD, TUBOS NO DE SOSTEN FUNCION LA MAS COMUNICANTE DE TODAS MACULA, MACHA, PUNTO ZONULA, ZONAS TIPO CREMALLERA UNIDAS, QUE NO SON TIPO BOTON D. Contacto/Adhesión focal (cél-matriz) Sobotta. Editorial Médica Panamericana  CONTACTOS CELULARES COMPLEJO DE UNIÓN a.Micrografía electrónica de la porción apical de dos células epiteliales adyacentes de la mucosa gástrica que muestran el complejo de unión que consiste en la zonula occludens (ZO), zonula adherens (ZA) y macula adherens (MA). 30 000 X. b. Diagrama de la distribución de las uniones celulares en las tres regiones de las células epiteliales cilíndricas. La región apical con microvellosidades se ha levantado para ilustrar mejor los espacios de los complejos de unión dentro de la célula.  contactos celulares CELULA CELULA UNIONES ESTRECHAS (ZONULAOCCLUDENS) Localizadas en las superficies laterales de las células epiteliales formando un cinturón a su alrededor (zónula). NO ES BOTON, FORMA CREMALLERA Resultado de la unión en el medio intercelular de las proteínas claudinas y ocludinas (claudinas con claudinas y ocludinas con ocludinas) de dos células CHICAS CON CHICAS Y CHICOS CON CHICOS. adyacentes. VERSION PROTEINA. CLAUDINAS SE UNEN ENTRE SI Y OCLUDINAS ENTRE SI PROTEINAS INTEGRALES O TRANSMEMBRANA DENTRO Y FUERA Sobotta. Editorial Médica Panamericana En el interior celular las claudinas y las ocludinas Membrana se unen a las proteínas zonula occludens o zo plasmática que se unirán a su vez a las filamentos de actina (citoesqueleto). LA ZONA MAS ESTRECHA DE TODAS, CLAU OCN CLAU OCLU CON OCLU Y SE UNEN DEL CITOESWUELETO UNICAMENTE A LA ACTINA. NECESITAN PROTEINAS ADAPTADORAS ENTRE MEDIAS FUNCIONES: Sella el espacio entre dos células vecinas. Las moléculas no pueden atravesar este espacio intercelular. Garantizar la polaridad de las células epiteliales porque impiden el movimiento, de los lípidos y las proteínas asociadas, a través de toda la membrana plasmática. Célula 2 Evitan también la perdida de agua del interior del Célula 1 organismo. SIE ESTAS MUY UNIDO, EVITAS QUE EL AGUA SE EVAPORE, CON LO QUE SIEMPRE ESTA MUY HIDRATADO TODO  contactos celulares UNIONES ESTRECHAS (ZONULAOCCLUDENS) localización de uniones adherentes organización y patrón de Técnica de criofractura aplicada a la zonula occludens. epiteliales célula-célula distribución de la proteína Red anastomosada de crestas (flechas) ubicadas en la transmembrana ocludina superficie de la membrana fracturada cerca de la dentro de la unión de parte apical de la célula. ocludina. Las crestas representan conjuntos lineales de proteínas transmembrana (muy probablemente ocludinas) que participan en la formación de la zonula occludens.  contactos celulares UNIONES ESTRECHAS (ZONULAOCCLUDENS) PROTEINAS ADAPTADORAS SON COMO PERLAS DE UN COLLAR, SON LAS QUE PERMITEN UNION ENTRE CLAU OCLU Y ACTINA Electromicrografía de la apariencia y estructura molecular de la zonula occludens. a.Micrografía electrónica de la zonula occludens que muestra la aproximación estrecha de las láminas externas de membranas plasmáticas adyacentes. Las regiones extracelulares de proteínas ocludinas que participan en la formación de esta unión se ven como líneas individuales eléctricamente densas (flechas). 100 000 X. b.Diagrama que muestra tres proteínas transmembrana que participan en la formación de la zonula occludens: ocludina, claudina y molécula de adhesión molecular (JAM). La ocludina y la claudina tienen cuatro regiones transmembrana con dos asas extracelulares, pero la JAM tiene sólo una región transmembrana, y su porción extracelular tiene dos asas similares a las de la inmunoglobulina. También se observan las principales proteínas asociadas de la unión de ocludina y las interacciones entre sí. Obsérvese que una de las proteínas asociadas, la ZO-1, interactúa con los filamentos de actina que del citoesqueleto.  contactos celulares UNIONES ESTRECHAS (ZONULAOCCLUDENS) Vía transcelular y vía paracelular: dos vías para el transporte de sustancias a través del epitelio. DOS TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVES DEL EPITELIO La vía paracelular cruza la zonula occludens entre dos células epiteliales. La cantidad de agua, electrolitos y otras moléculas pequeñas transportadas a través de esta vía depende del hermetismo de la zonula occludens. La permeabilidad de la barrera depende de la mezcla de claudinas y ocludinas en el sello de la cremallera. CUANTAS MAS ZONULAS OCLUDENS MENOS TRANSPORTE PARACELULAR HABRÁ. POR LO QUE PROMOVERÁ EL TRANSCELULAR La vía transcellular cruza la membrana plasmática de la célula epitelial y constituye un sistema de transporte activo. HABITUAL ENTRE EPITELIOS Y SON TRANSPORTES ACTIVOS  contactos celulares UNIONES ADHERENTES (ZONULA ADHERENS) Se presentan en la membrana plasmática fundamentalmente de las superficies laterales de los epitelios, aunque no son exclusivas del tejido epitelial. NO SIGNIFICA QUE EN OTRO TEJIDO NO ESTEN, SOLO QUE LOS EPITELIOS SON EL EJEMPLO REPRESENTATIVO. No son estructuras puntuales, sino que también forman un cinturón alrededor de toda la célula. Unión en el medio extracelular entre proteínas CADHERINAS situadas en la membrana plasmática de dos células vecinas (cadherinas= también proteínas ACTINA MOVIMIENTO integrales, familia de proteínas de adhesión celular, o CADHERINAS DE proteínas CAM). INTEGRALES O TRANSMEMBRANA UNA CELULA CON CADHERINAS DE LA OTRA Las cadherinas en el interior de la célula se van a unir a las proteínas de placa a las que se unirán los microfilamentos de actina (citoesqueleto). TAMBIEN TIENEN ADAPTADORAS, PERO NO NOS INTERESAN. LOS GRUPOS MAS PEQUEÑOS DEL CITOESQUELETO FUNCIONES: ✓ Mantener unidas a las células contiguas, integridad del tejido. ✓ En tejidos diferentes al epitelial, coordinar los procesos de movimiento dependientes de la actina para que sean simultáneos en las células Célula 1 Célula 2 del tejido. ¿Qué células hacen esto? MUSCULARES Sobotta. Editorial Médica Panamericana  contactos celulares UNIONES ADHERENTES (ZONULA ADHERENS) Organización molecular Fotomicrografía electrónica  contactos celulares DESMOSOMA (MACULA ADHERENS) Se presentan en la membrana plasmática fundamentalmente de las superficies laterales de los epitelios, también musculo cardíaco. Son estructuras puntuales. Unión de las proteínas familia de las CADHERINAS de una célula con las cadherinas de las células vecinas. Estas cadherinas se anclan a proteínas de placa, por debajo de la membrana plasmática, y a su Célula 1 Célula 2 vez se unen a filamentos intermedios de queratina (citoesqueleto). Célula 1 FUNCIONES: ✓ Mantener unidas células contiguas, mantener la integridad del tejido ✓ Sostén para dominar las fuerzas de carga que actúan sobre todo el tejido. Célula 2 FILAMENTOS Sobotta. Editorial Médica Panamericana QUERATINA SORTIENE INTEGRIDAD CUANDO HAY ACTIVIDAD. INTERMEDIOS QUERATINA  contactos celulares DESMOSOMA (MACULA ADHERENS) FILAMENTOS INTERMEDIOS QUERATINA SON GRUESOS Los filamentos intermedios (flechas) que se unen a la placa de adhesión intracelular densa ubicada en el lado citoplasmático de la membrana plasmática. El espacio intercelular también está ocupado por un material electrodenso (puntas de flecha) que contiene desmocolinas y desmogleínas que interactúan entre sí en la zona focalizada del desmosoma que forma la “cremallera” de cadherina. Obsérvese la placa de adhesión intracelular con filamentos intermedios adheridos.  contactos celulares DESMOSOMA (MACULA ADHERENS) Células epiteliales, MO Detección de desmosomas (amarillo) Lodish. Editorial Médica Panamericana  contactos celulares CELULA CELULA UNIONES EN HENDIDURAo GAP Aparecen en la mayor parte de los tejidos, muy frecuentes en superficies laterales de los epitelios y entre las células musculares cardíacas. Uniones comunicantes entre células. Estructuras tubulares y puntuales. Cada tubo formado por dos mitades; cada mitad se denomina conexón, y se localiza en la membrana plasmática de cada célula. Cada conexón es un complejo de proteínas denominadas conexinas. Forman poros y canales hidrófilos de diámetro importante, poco selectivos y dejan pasar tanto iones como moléculas hidrodolubles pequeñas (glucosa, aminoácidos, ENTRE CITOPLASMA Y CITOPLASMA OBVIAMENTE ELLAS SERÁN nucleótidos). TRANSPORTADORAS DE ELEMENTOS HIDROFILOS FUNCIÓN: ✓ Comunicación química entre células vecinas. ✓ Coordinación metabólica entre Sobotta. Editorial Médica Panamericana las diferentes células vecinas. AHORA YA ME GUSTA LA UNION,Y LA COMUNICACIÓN EJEMPLOS: Coordinación del batido ciliar en células TUBO/ CANAL epiteliales contiguas. EPITELIO RESPIRATORIO, QUE SACARN EL MOCO CON LOS CILIOS, TIENEN QUE IR EN LA MISMA DIRECCION Transmisión sincrónica de la excitación en las células musculares cardíacas. TODAS A LA VEZ EN ESE LATIDO  contactos celulares UNIONES EN HENDIDURAo GAP Fotomicrografía electrónica Componentes estructurales La unidad de membranas (flechas) se Cada canal está formado por una disposición circular de seis acercan entre sí reduciendo el espacio subunidades, proteínas transmembrana con forma de clavo que intercelular a un diámetro de 2 nm. abarca la membrana plasmática de cada célula. Estos complejos, (76 000 X) denominados conexones, tienen una apertura central de aproximadamente 2 nm de diámetro. El diámetro del canal en un determinado conexón está regulado por cambios reversibles en la conformación de las conexinas individuales.  contactos celulares CELULA- MATRIZ HEMIDESMOSOMAS Superficie basal de los epitelios. Unión cél-matriz. Estructuras puntuales. NO ZONAS, (PUNTITO) Integrinas (Moléculas de Adhesión Celular (CAM)), unidas sobre todo a laminina de la lámina basal (pero también fibronectina). APARECERAN EN ESTE TIPO DE UNION RECORDAR ESQUEMA PRINCIPIO DEL TEMA Laminina se une con las fibras de colágeno tipo IV de la lámina basal, que se unirán a su vez con el colágeno de tipo I y III que es el que se encuentra por debajo de la lámina basal. NIVEL MATRIZ Célula Dentro de la célula, la integrina se une a Superficie basal proteínas de placa y éstas a filamentos A NIVEL intermedios de queratina (citoesqueleto). INTRACELULAR Lámina FUNCIÓN: basal Hemidesmosoma ✓ Unir las células epiteliales a la lámina basal lo que permitirá mantener la integridad del tejido. Epidermis, ME. Sobotta. Editorial Médica Panamericana ✓ Sostén. PRINCIPALMENTE ES UNION ENTRE INTEGRINA Y LAMININA  contactos celulares HEMIDESMOSOMAS Fotomicrografía electrónica de la región basal Organización molecular de un hemidesmosoma (célula epitelial gingival) Por debajo del núcleo (N), los filamentos intermedios convergen hacia las placas de adhesión intracelulares (flechas) de los hemidesmosomas.  CELULA MATRIZ contactos celulares ADHESIÓN FOCAL Superficie basal de los epitelios. Unión cél-matriz. Estructuras puntuales. Integrinas (Moléculas de Adhesión Celular (CAM)), unidas sobre todo a fibronectina de la lámina basal A LA QUE TIENE LOS 2 PUENTES DISULFURO Dentro de la célula, la integrina se une a proteínas de placa y éstas a filamentos de actina (citoesqueleto). MICROFILAMENTOS DE ACTINA, ESTA QUIERE MOVIMIENTO, NO COLAGENO COMO ANTES, YA QUE EL COLAGENO ES SOSTEN Y LA ADHESION FOCAL NO QUIERE FUNCIÓN: ✓ Fija el citoesqueleto de actina a la MEC ✓ Detecta y transmite señales del ext celular SI YO QUIERO QUE TODO SEA UN CUMULO Y TODO SE MUEVA NECESITO QUE HAYA COMUNICACION LE GUSTA HACER ALGO EN BASE A LA SEÑAL QUE HA RECIBIDO Sobotta. Editorial Médica Panamericana  contactos celulares ADHESIONES FOCALES Microscopía fluorescente Muestra células cultivadas en una superficie cubierta de fibronectina teñidas con faloidina fluorescente para visualizar los filamentos de actina en verde y rodamina (rojo). Nótese la relación de adhesiones focales y los filamentos de actina en la periferia de la célula. 3 000 X.  MUY QUIETA, ANCLADITA. HEMIDESMOSOMA. PARECE UN COCHE. COLAGENO TIPO IV. MICROFILAMENTOS DE ACTINA. QUERATINA CELULAS QUE EMIGRAN COMO FIBRONECTINA QUE QUIERE MOVERSE  contactos celulares REPASO ?? 1: OCLUDENS 2: ZONULA 3: MACULA Célula 1 Célula 2 Dos células superficiales del epitelio del uréter, ME Sobotta. Editorial Médica Panamericana Resumen  DIFERENCIACIONESCELULARES NO ES MATRIZ GENERALIDADES: EXTERIOR En las células epiteliales, se localizan en la superficie apical. De mayor tamaño q ue los contactos celulares MUY VISIBLES SIN MICROSCOPIO ELECTRONICO,CON UNO NORMAL OPTICO LO PODEMOS VER. PORQUE SON GRANDES Estructural y funcionalmente distintas a los contactos celulares. -CINOCILIOS (CILIOS Y FLAGELOS) FLAGELO ESPERMA DOS TIPOS: CILIOS Y FLGELOS CILIO, DE EPITELIO RESPIRATORIO CILIO= MOVIMIENTO= ACTINA TIPOS: -MICROVELLOSIDADES (Tema 4) AUMENTAN SUPERFICIE DE CONTACTO CON EL EXTERIOR, PUEDEN CAPTAR MAS MOLECULAS, EPITELIO INTESTINAL, CAPTAN TODAS LAS MOLECULAS VISIBLES, SI YO SOY RUGOSITA HAGO TIPO TRAMPAS PARA CAPTAR TODO LO QUE PASE ENCIMA DE MI -ESTEREOCILIOS OIDOS, NO SE REGENERA, CUANDO AGO LOS DAÑA NOS QUEDAMOS SORDOS PERDIDOS, MUERE UNA PARTE QUE LLEVA EL CONTACTO, NO TE VIBRA BIEN, NO TE LLEGA. DEJA SORDERA CONTINUADA. O PITIDO  Lo más importante, ideas clave Composición y función de cada elemento de la matriz extracelular Integrinas. Qué son y para qué sirven. Funciones de la matriz Características generales de los dos tipos de especializaciones de la membrana plasmática. Características y diferencias entre los diferentes tipos de contactos o uniones celulares (tabla).