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Matriz extracelular y tejidos conectivos (Funciones (Movimiento selectivo…
Matriz extracelular y tejidos conectivos
Tipos principales de tejidos
Tejido muscular
Tejido epitelial
Característica
Matriz extracelular escasa
Células-lamina-epitelio
Uniones célula- células
Se ancla intracelularmente al citoesqueleto
Tejido nervioso
Tejido conectivo
Característica
Matriz extracelular abundante
Células esparcidas
Dominan uniones célula-célula
Formación de matriz extracelular
Sintetizados y secretados por las células y tejido que forman parte
Tejido conectivo
mediante fibroblastos
en
piel
tendones
Tejido conjuntivo especializado
mediante fibroblastos específicos
condroblastos
cartílago
osteoblastos
huesos
Pasos
sintetizado
intracelularmente
expulsado
mediante exocitosis
ensamblado
extracelularmente
Funciones
Formación y funciones de estructuras multicelulares
Uniones célula- matriz
Rellena espacios no ocupados por células escasas
Desarrollo, defensa y reparación de tejidos
Resistencia
Compresión y tensión
Hueso
Tendón
Articulaciones
Cartílago
Elasticidad
Piel
Arterias
Movimiento selectivo de moléculas
Metabolitos
Primeros mensajeros
Nutrientes
Soporte para células mediante puntos de anclaje
Composición de matriz extracelular en tejido conectivo
Proteínas
Proteína fibrosa
Función general
Resistencia a la tensión
Tipos
Colágeno
Más abundante de la matriz extracelular
Sintetizados
Por fibroblastos
Abundante en tejido conectivo
Estructura
Larga y rígida
3 cadenas polipeptídicas alfa de colágeno
Forman superhélice
Proporcionan marco insoluble que determina muchas de las propiedades mecánica de la matriz
Relacionados
Prolina
Estabiliza estructura
Glisina y Lisina
Favorecen empaquetamiento
Tipos
I
Colágeno fibrilar
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IX y XII
Colágeno asociado a fibrillas
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IV
Colágeno formador de redes
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VII
Fibras de anclaje
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Enfermedades
Defectos en procolágeno
Impide ensamblado extracelular de fibrillas
En diferentes tejidos conjuntivos (como la piel)
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Escorbuto
Deficiencia de vitamina c es cofactor de hidroxilasas (hidroxilan prolisina y lisina)
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Colágeno tipo IV
Segundo componente principal de la membrana basal
Estructura
Triple hélice se une y forma una red
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Elastina
Función
Elasticidad al tejido
Componente principal
Fibras elásticas
Sirven a la conformación inicial después de una deformación mecánica
Altamente hidrofóbica
Rica en alanina y glicina
No glucosilada
Por eso puede volver a su forma inicial
Glucoproteínas
Función general
Organización celular de la matriz
Unión célula- matriz
Tipos
Fibronectina
Estructura
Dímero unido por disulfuro
Funciones
Adhiere células a la matriz extracelular
Influye en el movimiento de células y organización del citoesqueleto
Unión de colágeno desnudo a la célula
Mecanismo
Por un lado se úne al colágeno y por otro tiene un punto de inserción a la célula
Junto con integrinas (proteínas transmembrana)
Sirven para reconocer y unir fibronectina
Laminina
Función
Organizador primario de la estructura laminar de la membrana basal
Posee dominios de unión como para integrinas
Participa en reconocimiento celular
Se úne al colágeno tipo 4 e interactúa formando red proteica con
Perlécano
Nidógeno
Estructura
3 cadenas polipeptídicas alfa, beta y gamma
Alargadas, flexibles, unidos por puentes de disulfuro
Nidógeno
Estructura
Molécula de bastón
Función
Incorporar otros componentes a la matriz extracelular
Cadenas de Glucosaminoglucanos (GAGS)
Son
Polisacáridos no ramificados
Se componen
Disacáridos
Amino azúcar
Ácido urónico
Carga eléctrica negativa
Atrae cationes, agua y forma un gel hidratado
Se encuentra
Interior del globo ocular
No se encuentra
Tejido óseo y compacto
GAG más común
Ácido hialurónico
No está unido a proteínas
Resistencia a fuerzas de compresión
Lubricante en articulaciones
Llena espacios y ayuda a la migración celular
En el embrión
Tipos
Libres
Unidos covelentemente a proteínas
Proteoglucános
GAG unidos covalentemente a una proteína
Estructura
Cadenas de GAG unidas a una proteína central
Tamaño variable
Proteína a polisacárido
Función
Paso específico de moléculas
Cadenas GAG crean poros de diferentes tamaños y cargas eléctricas
Señalización química intracelular
Unión a factores de crecimiento secretados y a otras proteínas
Cadenas de heparán sulfato de proteoglucanos únen factor de crecimiento de fibroblastos y activa receptores de membrana con actividad tirosincinasa
Bloquean o estimulan migración celular
Inmovilizan quimocinas
Tipo de proteoglucano
Perlécamo
Estructura
Cadena polipeptídico de la que se proyectan 3 cadenas de GAGS
Función
Interconecta componentes de la matriz extracelular a la molécula de la membrana celular
Estabiliza mecánicamente a la membrana celular
¿Qué es?
Red organizada de materiales que se encuentran más allá de la proximidad inmediata de la membrana plasmática
Es más que material inerte de empaque o pegamento inespecífico que mantiene células unidas
A veces tien función reguladora clave para determinar la forma y las actividades de la célula
Interacciones células-materiales extracelulares
Integrinas
Compuestas por dos cadenas polipeptídicas transmembrana α y β unidas por enlaces no convalentes
Función clave en la integración de los ambientes extracelular e intracelular
Se unen a una gran variedad de ligandos del ambiente extracelular
En el lado intracelular interactúan en forma directa o indirecta con proteínas diferentes para influir en el curso de los fenómenos intracelulares
Sólo pueden existir en la superficie de una célula en su forma inactiva
Pueden activarse con rapidez por fenómenos que ocurren dentro de la célula, que alteren la conformación de los dominios citoplasmáticos de las subunidades de las integrinas
Señalización
"De adentro hacia afuera"
"De afuera hacia adentro"
Muchas proteínas extracelulares se unen a las integrinas porque contienen la secuencia de aminoácidos RGD
Adhesiones focales
Sitios en que las células se adhieren a su sustrato y transmiten señales en ambas direcciones a través de la membrana plasmática
Estructuras dinámicas que pueden romperse con facilidad si se estimula el movimiento o la mitosis de la célula adherida
La región de adherencia focal contiene grandes cúmulos de integrinas
Los dominios citoplasmáticos de las integrinas se conectan mediante varios adaptadores a los filamentos de actina del citoesqueleto
Reúnen información sobre las propiedades físicas y químicas del ambiente extracelular y la transmite al interior de la célula, lo que puede inducir cambios en la adhesión.
Capaces de crear fuerzas mecánicas o responder a ellas
Sus filamentos se forman con actina
Hemidesmosoma
Contienen una placa densa en la superficie interna de la membrana plasmática, con filamentos que salen hacia el citoplasma
Sus filamentos se forman con queratina y son gruesos
Se unen a la matriz extracelular mediante integrinas que cruzan toda la membrana
Ubicados en la superficie basal de las células epiteliales, donde las células se unen a la membrana basal subyacente
Interacciones célula-célula
Integrantes de la superfamilia de las inmunoglobulinas
Formados por cadenas de polipéptidos compuestas de varios dominios similares: Ig
Dominio más abundante en las proteínas humanas
Algunos median la adhesión intercelular dependiente de calcio
La mayoría media interacciones específicas entre linfocitos y las células necesarias para establecer una respuesta inmunitaria
Algunas median la adhesión entre células no inmunitarias
Molécula de adhesión celular vascular
Molécula de adhesión celular neuronal
Molécula L1
Tienen una construcción modular y están formadas por dominios individuales con una estructura similar a la de otros dominios de proteínas
Selectinas
Glucoproteínas integrales de las membranas que reconocen una disposición particular de azúcares en los oligosacáridos que sobresalen de la superficie de otras células y se une a ella.
Tipos
Selectina P
presente en plaquetas y células endoteliales
Selectina E
presente en células endoteliales
Selectina L
presentes en leucocitos
Cadherinas
Familia de glucoproteínas
Función
Transmiten señales de la matriz extracelular al citoplasma
Unen células de tipo similar
Sobre todo mediante la unión con la misma cadherina presente en la superficie de la célula contigua
Median procesos de adhesión intercelular dependientes de calcio
Median muchos de los cambios dinámicos que ocurren en los contactos adherentes
Cambian propiedades adhesivas de las células
Poseen construcción modular
Cadherina E, N y P
Contienen un segmento extracelular relativamente grande formado por cinco dominios consecutivos de tamaño y estructura similares
También tienen una porción transmembranosa única y un pequeño dominio citoplasmático
Mientras mayor sea el número de cadherinas en un cúmulo, mayor es la fuerza de adhesión entre las células adyacentes
Proteínas integrales de la membrana
Fijación
Uniones adherentes
Las células se mantienen adheridas mediante enlaces dependientes de calcio, formados entre los dominios extracelulares de moléculas de cadherina
Los cúmulos de cadherina de una unión adherente
Conectan el ambiente exterior con el citoesqueleto de actina
Proporcionan una vía potencial para que se transmitan las señales del exterior celular al citoplasma
Desmososmas
Uniones adhesivas con forma de disco
Se encuentran en diversos tejidos
Principalmente aquellos sometidos a tensión mecánica
Contienen cadherinas que unen dos células a través de una brecha intercelular estrecha
Las cadherinas poseen una estructura de dominio diefrente
Uniones de oclusión
Sellado del espacio extracelular
Se localizan en el extremo apical del complejo de unión entre células epiteliales adyacentes
Sus proteínas integrales
Claudinas y Ocludinas
Establecen contacto con las células próximas por todos lados
Forman fibrillas continuas que rodean por completo a la célula
Función
Sirven como barrera a la difusión libre de agua y solutos del compartimento extracelular
"Vallas" que ayudan a mantener el carácter polarizado de las células epiteliales
Se realiza mediante el bloqueo de la difusión de proteínas integrales entre el dominio apical de la membrana plasmática y sus dominios lateral y basal
Participan en vías de señalización que regulan numeroso procesos celulares
No todas poseen las mismas propiedades de permeabilidad, por su permeabilidad específica a iones y solutos
Uniones comunicantes
Sitios entre células animales especializados para la comunicación intercelular
áreas en las que las membranas plasmáticas de células adyacentes se aproximan de forma notoria una de la otra, pero no establecen contactos directos
Proteína integral
Conexinas, que se organizan en complejos de unidades múltiples
Conexones
Cruzan por completo la membrana
Formado por seis subunidades de conexina dispuestas en un anillo alrededor de una abertura central
Tienen capacidad de integrar las actividades de células individuales de un tejido para que funcione como unidad
Permiten que las células mantengan cooperación metabólica al compartir metabolitos importantes
Pueden conducir proteínas y señales de calcio de una célula a otras por largas distancias
Ozono
Los glucosaminoglucanos están compuestos de proteoglucanos, que son componentes integrales del tejido conectivo de los pulmones
Una de las funciones de los glucosaminoglucanos es influenciar en el ensamblaje de la matriz extracelular y la adhesión celular
Cambios en el metabolismo de los glucosaminoglucanos ocurren cuando existe alguna enfermedad pulmonar severa, algunas de ellas provocadas por el ozono
Por ende la inhalación de ozono en altas concentraciones y por periodos prolongados de tiempo, provoca enfermedades pulmonares, una de las consecuencias es la afectación al metabolismo de proteoglucanos lo que contribuye al daño conformacional y funcional de la matriz extracelular
Catalina Seturino García A00828036 y Ximena Zorrilla Jiménez A00828151