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La cellula - Coggle Diagram
La cellula
adesione cellulare: le molecole di adesione sono proteine che costituiscono recettori di transmembrana, formati da 3 domini: intracellulare,trasmembrana e extracellulare(che interagisce con altre molecole di adesione dello stesso tipo, legame omofilo, o di diverso tipo o con la ECM, legame eterofilo)
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spreading cellulare
da complessi focali (integrine disattivate) ad adesione focale (integrine attivate da perturbazioni meccaniche mediante l'azione dei meccanosensori)
- small: bassa vitlità e non ho predisposizione a migrazione, proliferazione e differenziamento
- medium: vitalità, prediposizione a migrazione eproliferazione ma non al differenziamento
- high: vitalità, predisposizione al differenzimaneto ma non a migrazione e proliferazione
fattori fisici e chimici che influenzano la forza d'interazione cellula-substrato:
- tensione superficiale
- carica superficiale
- rugosità superficiale
- bagnabilità (adesione favorita da superficii idrofiliche)
- presenza di ligandi (es- fribronectina e collagene) vs agenti bloccanti (eparina e albumina di siero bovino)
chimica superficiale:
se il substrato espone gruppi -OH o -NH2 promuove spreading cellulare (l'epsosizione dle gruppo amminico promuove anche differenziamneto in fenotipo osteogenico)
se il substrato espone gruppi -COOH o -CH3 è meno favorito lo spreading cellulare
modifiche superficiali
amminolisi
PHB + diammina fa si che si espongano gruppi amminici -NH2 sulla superficie per indurre una precisa risposta biologica (modifica primaria) o agganciare biomolecole (modofica secondaria)
idrolisi
esporre gruppi carbossilici -COOH o idrossilici -OH sulla superficie per indurre una precisa risposta biologica o ancorare biomolecole. es. PLGA che immerso in acqua espone mediante idrolisi e rotture di legami -COOH sulla superficie e libera -OH; questa tecnica aumenta idrofilicità e rugosità medinate trattamneti di degrazione superficiale
coating di poli-dopamina
la dopamina è in grado di autopolimerizzare formando un rivestimento di polidopamina omogeneo con semplice immersione in soluzioni acquose alcaline ph=8.5. aumenta la bagnabilità e la rugosità superficiale
trattamento al plasma : il plasma è definito come un gas parzialmente o totalmnete ionizzato costituito da stesso numero di carica positiva e negativa. è definito quarto stato in qunato assume proprità intermedie tra liquido e gas
thermal plasma: elevate temperature (per materiali resistenti al calore, metalli)
cold plasma: basse temperature (modifica superficiale di materiali polmerici per applicazioni in ambiti di ingegneria dei tessuti e medicina rigenerativa)
carica superficiale: adesione elettrostatica favorita dall'esporre sulla superficie del substrato una carica positiva data la presenza di una carica negativa sulla membrana cellulare
bagnabilità superficiale: correlata alla adesione e proliferazione, ma non al differenziamneto. più una superficie è idrofilica più la cellula aderirà e presenterà una forma appiattita ripetto ad una superficie idrofobica alla quale la cellual sarà meno adesa e con forma tondeggiante.
topografia superficiale: liscia o rugosa , allineato o randomico. il pattern superficiale (micropatterning o nanopatterning) influenza l'allineamento e l'orientamento. da due esperimenti è stato possibile vedere che sia in caso randomico sia allineato c'era una buona proliferazione ma un'unica orientazione era presente nel pattern allineato.
proprietà meccaniche: in base ad un certo valore di rigidezza una cellula può crescere, proliferare, morire, differenziare. da un esperimnto è possibile notare che una cellula posta su un substrato più rigido (24kPa) si espande di più ripetto ad una cellula posta su un substrato soft che invece si allunga
! l'importante è creare substarti con rigidezze che mimino i valori umani
progettare materiali (scaffold) biomoetici mediante tecniche di modifica superficiale in modo da migliorare le interazione cellula-materiale e la biocompatibilità senza modificare le proprietà massive del materiale stesso
biomateriali
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entrato in contatto con fluidi e tessuti biologici viene - adsorbito da una capsula proteica
- interrogato da neutrofili e macrofagi
- in base alla risposta le cellule attivano delle proteine segnale (citochine e chemochine)
- se estraneo viene circondato da capsula fibrotica e tessuto di granulazione (più tempo)
- se non riconosciuto come estraneo recluta le cellule ripatratrici (fribroblasti e cellule mesenchimali)
effetto Vroman: passaggio da proteine a basso peso molecolare (più piccole), alta concentrazione e bassa affinità a proteine con alto peso molecolare, bassa concentrazione e maggiore affinità. il processo inverso non è valido
matrice extracellulare
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proteine specializzate (fibrillina, fibronectina, laminina) con struttura glicoproteica
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come comunica?
tramite segnali tra due cellule o cell-ECM, trasformati dalla cellula ricevente in una teremiata risposta fisiologiaca o patologica
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interazione cell-cell
- se la cellula riceve segnali, in base al tipo di segnale essa si divide o differenzia o sopravvive;
- se la cellula non riceve segnali si ha l'apoptosi