MOLECULAS DE ADHESION CELULAR

Presentación del tema: "MOLECULAS DE ADHESION CELULAR"— Transcripción de la presentación:

1 MOLECULAS DE ADHESION CELULAR

2 Moléculas mediadoras de Adhesión celular
Las moléculas de adhesión celular (MAC) constituyen un grupo de glicoproteínas y moléculas de hidratos de carbono que se expresa, en la superficie celular. Estas moléculas se reconocen selectivamente y, se ligan entre sí y juegan un rol importante en las siguientes funciones:

3 FUNCIONES 1)Desarrollo e integridad de órganos y tejidos.
2)Migración y transporte de células en los procesos inflamatorios. 3)Iniciación y propagación de respuestas inmunologicas. 4)Cicatrización de heridas. 5)Metástasis de diversos tumores.

4 ADHERENCIA CELULAR

5 Moléculas de adhesión celular
Glicoproteínas ubicadas en la superficie celular. Realizan interacciones especificas célula-célula y célula-matriz. Grupo carboxilo en el citoplasma y citoesqueleto seguido de una región transmembrana y termina en un grupo amino.

6

7 Moléculas de adhesión celular
Dos tipos distintos: una dependiente de Ca2+ y otro independiente de Ca2+. Pueden ser monoméricas, diméricas y heterodiméricas. Por el tipo de unión: homofílica y heterofílica.

8

9 1. Cadherinas Familia de 12 glucoproteínas, presente en la superficie de células epiteliales. Molécula constituida por aa. Median la adhesión célula-célula dependiente de Ca2+ . Mecanismo homofílico.

10

11 1.Cadherina Presenta: El dominio citoplasmático interactúa con actina por medio de tres proteínas de unión intracelular (cateninas) Un dominio transmembrana. 5 dominios extracelulares, de los cuales 4 son homólogos entre sí.

12

13 Cadherina La región extracelular de la proteína presenta 5 dominios homólogos, tres de los cuales contienen lugares de unión para el Ca2+. La región citoplasmática interactúa con actina por medio de varias proteínas.

14

15 1.Cadherinas: tipos Cadherina E o “ovumorolina”, en tejidos epiteliales maduros. Primera caherina que se expresa durante el desarrollo de los mamiferos. Cadherina N, en células nerviosas, musculares y del cristalino Cadherina P, en células placentarias epidérmicas.

16

17

18

19

20 2. Superfamilia de las inmunoglobulinas
Moléculas responsables de la adhesión célula- célula, independiente de Ca2+. Utiliza un mecanismo homofílico o heterofílico. Comparten 60 a 100 aa. dispuestas en bandas antiparalelas unidas por puente disulfuro.

21 2.Superfamilia de las inmunoglobulinas: N-CAM
Existen por lo menos 20 formas. Presentan : Un dominio intracelular de tamaño variable. 5 dominios extracelulares homólogos a los de las inmunoglobulinas. Existe una forma de N-CAM que no atraviesa la bicapa lipídica y lo hace por medio del enlace covalente al GPI. Regulación fina de las interacciones adhesivas durante el desarrollo y regeneración.

22 N-CAM Cuatro formas de N-CAM. En cada caso, la región extracelular de la cadena polipeptídica esta plegada en 5 dominios semejante a los de las inmunoglobulinas.

23 MOLECULAS DE ADHESION CELULAR: Familia de las Inmunoglobulinas
glicosilfosfatidilinositol Dominios fibronectina tipo III Dominios homología IgG NH2 COOH N-CAM

24 3. Integrinas Proteínas de unión transmembrana.
Heterodimérica, constituida por 2 subunidades α y β unidas entre si por un enlace no covalente. Se unen a sus ligandos con una baja afinidad, dependiendo de cationes divalentes: Ca2+ o Mg2+ (según la integrina).

25 Integrina Estructura en subunidades de un receptor matriz de superficie celular de tipo integrina.

26 3. Integrinas Algunas integrinas se unen a un tipo de macromoléculas de la matriz, como fibronectina o laminina; mientras que otras lo hacen con mas de una como en los fibroblastos que se unen a fibronectina, colágena y laminina. Se asocian a filamentos de actina a excepción de α6β4 ubicada en hemidesmosomas.

27 Estructura y función de las integrinas
Heterodímero de integrina. La subunidad β mostrada contiene los sitios de enlace RGD que reconocen fibronectina.

28 3.Integrinas: tipos β-1 integrinas:
Se localizan en casi todas las células de los vertebrados. Dímeros con al menos 9 cadenas α distintas. α5 β1 receptor de fibronectina. α6 β1 receptor para la laminina.

29 3.Integrinas: tipos β-2 integrinas:
En la superficie de leucocitos, permitiendo combatir infecciones. Dímeros con tres tipos de cadena α. αLβ2 denominada LFA-1 αMβ2 denominada Mac-1, se encontro en macrofagos.

30 3. Integrinas: tipos β-3 integrinas o citoadhesinas:
En plaquetas sanguíneas y leucocitos αVβ3 Vitronectina α2β3 en plaquetas y media adhesion plaquetaria al colageno. αRβ3 en leucocitos, promueve la fagocitosis de neutrofilos y monocitos.

31 4. Selectinas Glicoproteínas integrales de membrana.
Dependientes de Ca2+ y de unión heterofílica. Reconocen secuencias especificas de oligosacáridos que forman parte de glicoproteínas o glicolípidos.

32 4. Selectinas: tipos Selectina E, en células endoteliales.
Selectina L, en todo tipo de leucocitos. Selectina P, en plaquetas y células endoteliales

33 Tres tipos de selectinas

34 5. Proteoglucanos Conformada por una proteína central a la que se unen varias cadenas laterales de glicano-amino-glicano (GAG). Estos están compuestos por un disacárido repetitivo. Participan en la señalización química entre las células. Es muy difícil clasificarlas debido a la heterogeneidad de las GAG.

35

36 5. Proteoglicanos: Sindecano1
Se encuentra en la superficie de muchos tipos celulares, incluyendo en fibroblastos y células epiteliales. Su dominio intracelular interactúa con actina del citoesqueleto. Su dominio extracelular tiene un número variable de cadenas GAG de condroitín sulfato y heparán sulfato.

37 Sindecano Molécula de sindecano compuesta por una proteína central que abraza a la membrana. Los GAG extracelulares interactuan con ligandos especificos, como FCF.

38 RELACION CELULA-MATRIZ
Moléculas de glicolípidos GLUCOCALIZ Las proteínas y lípidos de membrana no están expuestas directamente a la matriz si no que están unidas a azucares que forma una capa que cubre la superficie exterior de la membrana plasmática. La glucocáliz proporciona protección mecánica y barrera contra partículas que llegan a la membrana.

39 Matriz extracelular Los tejidos no están hechos solamente de células sino que una parte sustancial de su volumen es el espacio extracelular que esta ocupado por una red organizada de proteínas y polisacáridos denominada matriz extracelular La matriz extracelular puede calcificarse como en los dientes y huesos,puede ser transparente como en la cornea o adoptar la estructura fibrosa que permite a los tendones soportar fuertes tensiones esto depende de las proteínas presentes en la matriz La matriz es algo mas que un simple andamiaje inerte que da estabilidad al tejido.La matriz juega un rol muy importante en la morfología y actividades de la célula influenciando su desarrollo migración,proliferación, forma y función

40 LA MATRIZ EXTRACELULAR

41 Aunque la matriz extracelular puede adoptar diferentes formas en diferentes tejidos y organismos,sus principales componentes son: COLAGENO, Familia de glucoproteínas fibrosas forman parte exclusiva de la matriz extracelular, presentes en todo el reino animal,es producida principalmente por los fibroblastos y les confieren resistencia y fortaleza a la matriz.

42 PROTEOGLICANOS Consta de una proteína central a la cual se unen cadenas de glucosaminglicanos(GAG) que se compone de un disacárido repetitivo, estos GAG son muy ácidos debido a la presencia de grupos sulfatos y carboxilo unidos a los disacáridos.Los proteoglicanos le confieren la viscosidad característico de la matriz y forma un material de empaque para resistir fuerzas de comprensión.Los heparan sulfato proteoglicanos(HSPG) forma un puente entre los medios externos e internos de las células Estructura de un proteoglicano

43 FIBRONECTINA, LAMININA Y OTRAS PROTEINAS
La fibronectina es una proteína multiadhesiva,tiene tanto afinidad tanto por el colágeno como para las integrinas de las células, costa de dos cadenas de polipéptidos que contiene sitios de enlaces para componentes de la matriz extracelular,como colágeno y proteoglicanos para formar una red estable y sitios de enlace para receptores de la célula que ayudan a una unión estable MEC y la célula La laminina proteína multiadhesiva que contiene distintos sitios de enlaces específicos se puede enlazar a receptores de la superficie extracelular, a HSPG y a colágenos de tipo IV,es un componente típico de las membranas basales La tenascina actúa como componente antiadherente. La entactina componente de la membrana basal que se enlaza a la laminina cumple función importante en la adherencia La trombospondina rodea el revestimiento de los vasos sanguíneos inhibe la neoformación de vasos sanguíneos

44 LA MATRIZ EXTRACELULAR: LAMININA

45 LA MATRIZ EXTRACELULAR: FIBRONECTINA

46 LA MATRIZ EXTRACELULAR
Proteínas Glicosaminoglicanos Fibronectina Hialuronano Colágeno fibrilar (I, II, III, V, XI) Proteoglicanos Decorina Laminina Perlecan Tenascina Agrecan Colágeno tipo IV Betaglicano, sindecan-1 Elastina

47 Proteínas estructurales
Papel importante en la forma de la pared, incluye proteínas ricas en glicina, prolina y hidroxiprolina Pectinas, clase heterogénea de polisacáridos con carga negativa llena los espacios situados entre elementos fibrosos. Porción de pared primaria de un vegetal que muestra las dos mayores redes de polisacáridos

48 UNIONES CELULARES En organismos multicelulares las células que entran en contacto con otra desarrollan uniones intercelulares especializadas entre sus membranas plasmáticas o uniones de célula-matriz La mayoría de estas uniones deben ser visualizadas por microscopio electrónico mediante la técnica convencional o una técnica especial llamada críofractura Estas uniones ocurren en prácticamente todos los tejidos pero son prácticamente importante en los tejidos epiteliales

49 CLASES DE UNIONES CELULARES
1.Uniones de oclusión(uniones estanca) 2.uniones de adhesión 2.1 uniones con filamento de actina Uniones de adhesión célula-célula(bandas de adhesión) Uniones de adhesión célula-matriz(contactos focales) 2.2 uniones con filamentos intermedios Uniones célula-célula(desmosomas) Uniones célula-matriz(hemidesmosomas) 3.uniones de comunicación 3.1 Uniones de hendidura o uniones GAP 3.2 Sinapsis eléctrica 3.3 Plasmodesmos(solo en plantas)

50 UNIONES ESTANCA Permitir sellar las células adyacentes entre si separando los líquidos extracelulares que bañan las regiones apicales y basales de las células En este tipo de relación entre células, hileras de proteínas integrales de membrana(como ocludina y las claudinas) forman con la porción que se proyecta al espacio intercelular uniones extremadamente fuertes y prácticamente fusionan ambas células estableciendo una unión impermeable.

51 UNIONES DE ANCLAJE Están ampliamente distribuidas en los tejidos animales,pueden intervenir filamentos de actina o filamentos intermedios.En ambos casos intervienen 2 clases de proteínas: a) proteínas intracelulares,que forman una placa en la cara citoplasmática de la membrana y se unen al filamento del citoesqueleto y b) proteínas de enlace,cuyo dominio extracelular interacciona con la matriz extracelular o con otra proteína transmembrana de la célula vecina.Los principales uniones de anclaje son: BANDAS DE ADHESION, permite la unión de 2 células, habitualmente localizado por debajo de la unión estanca, las proteínas integrales que actúan son generalmente la cadherina que unen filamentos de actina de dos células adyacentes CONTACTOS FOCALES, Conectan las células y sus haces de actina a la matriz extracelular las glucoproteínas transmembranas que median estas acciones pertenecen a la familia de las integrinas

52

53 UNIONES SEPTADAS, presente en tejidos de invertebrados actúan como lugares de anclaje para filamentos de actina, se cree que mantienen unidas a las células adyacentes y forman una banda continua alrededor de los márgenes de células epiteliales

54 DESMOSOMAS, Contactos intercelulares puntiformes que mantiene unida a la célula ,consta de una placa interna de proteína(desmoplaquina y placoglobinas) que se unen a los filamentos intermedios como queratina en la mayoría de células epiteliales o desmina en fibras musculares cardiacas; y proteínas trasmembrana del tipo de cadherina(desmogleinas y desmocolina) que se proyectan al espacio intercelular entrelazándose a las de la otra célula

55

56 ESQUEMA DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE UNIONES
HEMIDESMOSOMAS,Unen el dominio basal de las células y la lamina basal, un tipo especial de matriz extracelular que se encuentra en la interfase entre el epitelio y el tejido conjuntivo subyacente,tienen proteínas transmembrana del tipo de integrinas que son dependientes al igual que las cadherinas de Ca ESQUEMA DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE UNIONES Resumen de los distintos tipos de uniones celulares hallados en el epitelio de células animales

57 UNIONES DE ANCLAJE Unión Proteína de unión transmembrana
Ligando extracelular Unión intracelular al citoesqueleto Algunas proteínas de unión Bandas de adhesión(célula-célula) Cadherina(cadherina E) Cadherina en células adyacentes Filamentos de actina Cateninas,vinculinas,alfa actinina,placoglobina desmosoma Cadherina(desmogleína y desmocolina) Filamentos intermedios Desmoplaquinas, placoglobina Contacto focal(célula-matriz) integrina Proteínas de matriz extracelular Filamentos actina Talina, vinculina, alfa actinina hemidesmosoma Integrina Proteínas de lámina basal Semejante a la,desmoplaquina

58 UNIONES DE HENDIDURA Las uniones de hendidura (GAP JUNCTIONS) median la comunicación intercelular al permitir el paso de iones inorgánicos y otra pequeñas moléculas hidrosolubles de peso molecular menor que 1000 daltons entre los respectivos citoplasmas Las uniones GAP están formada por proteínas transmembrana denominadas conexinas.Seis subunidades se asocian formando estructuras denominadas conexones Los canales de la unión de tipo gap no están permanentemente abiertas sino que alternan entre estados abiertos y cerrados.Una disminución del pH intracelular o aumento en la concentración Ca provoca el cierre Las uniones gap en células nerviosas permite el desplazamiento rápido de los potenciales de acción de una célula otra, la cual por sinapsis química llevaría mucho mas tiempo.

59 11/04/2017 3:13 FISIOLOGIA HUMANA