UNIONES INTERCELULARES Y MATRIZ EXTRACELULAR Dra. Judith de Rodas Salón 207
EVALUACIÓN INICIAL JUEVES Es incorrecto afirmar que la MEC se estructura de: a. Proteoglucanos y glucosaminoglicanos b. Colágenas y elastinas c. Integrinas y selectinas d. Lamininas y fibronectinas e. Trombospondinas y condronectinas Las colágenas son moleculas especiales que se localizan en los siguientes tejidos: a. Epitelial b. Cartilaginoso c. Oseo d. Muscular e. Todo lo descrito
De las funciones de la matriz extracelular es correcto afirmar: a. Sirve de soporte a los tejidos b. Colágenas y elastinas son proteínas fibrosas c. Permite la adhesión celular d. Mantiene la nutrición e hidratación de las células e. Todo es correcto De las moléculas de adhesión celular es incorrecto: a. Algunas son mucopolisacáridos b. Todas son proteínas c. Se localizan en la superficie de la membrana d. Algunas estructuran los desmosomas e. Forman uniones hetero y homofílicas
De las siguientes moléculas cuáles no participan en adhesión celular?: a. Cadherinas y selectinas b. Integrinas y cadherinas c. Inmunoglobulinas y cadherinas d. Fibronectinas y Lamininas e. Selectinas e integrinas 6. Los desmosomas y hemidesmosomas: a. Ponen en contacto citoplasmas celulares b. Unen células a sustratos no celulares c. Interactúan con filamentos del citoesqueleto d. Sellan espacios entre las células e. Forman maculas o bandas (cinturones) entre 2 cèlulas
Relacione los enunciados con las uniones y coloque en el enunciado la letra que corresponde. ENUNCIADOS UNIONES Se estructuran de conexinas ____ a. Desmosoma Sellan espacios entre dos mem- branas celulares____ b. Adherentes Se estructuran de ocludinas Forman los desmosomas en c. Ocludinas máculas o cinturones_____ Relacionan citoesqueleto a MEC d. Hemidesmo- Se estructuran de cadherinas____ soma e. Abertura
EVALUACIÓN INICIAL 1. De la matriz extracelular es correcto afirmar: Se estructura de un complejo molecular La mayor proporción son colágenos Las de mayor distensibilidad son las elastinas La fibronectina y trombospondina participan en la adhesión Todo es correcto Cuáles de las siguientes proteínas no forman parte de las moléculas de adhesión celular: a. Cateninas y actinas b. Cadherinas y selectinas c. Selectinas e inmunoglobulinas d. Integrinas y cadherinas e. Inmunoglobulinas y cadherinas
3. De las moléculas de adhesión celular NO podemos afirmar: a. Las inmunoglobulinas forman uniones heterofílicas b. Las cadherinas forman uniones homofílicas c. Integrinas forman uniones homofílicas y heterofílicas d. Sólo algunas son proteínas e. Algunas forman iniones intercelulares 4. Los desmosomas y hemidesmosomas: a. Ponen en contacto citoplasmas celulares b. Unen células a sustratos no celulares c. Interactúan con filamentos del citoesqueleto d. Sellan espacios entre las células e. Forman maculas o bandas (cinturones) entre 2 cèlulas
Del colágeno podemos afirmar, EXCEPTO: a. La variedad I a IV son el 99% de las + de 20 clases b. No son resistentes a la tracción mecánica c. Son mas del 25% de las proteínas de los mamíferos d. Está relacionado con algún tipo de fragilidad osea e. En piel, músculo y tendones es muy abundante 6. De las moléculas de la MEC es incorrecto afirmar: a. Sirven de protección, apoyo, relleno, unión y aislante celular b. Lamininas, fibrinògeno y osteopondinas son proteinas de enlace c. Las integrinas forman puentes cruzados con las colágenas d. Fibronectina une filamentos del citoesqueleto a la MEC e. Las tenascinas son importantes en el desarrollo embrionario
Los glucosaminoglucanos: a. Son moléculas glúcidas también llamadas mucopolisacáridos b. Se Localizan en el tejido conectivo, epitelial y oseo c. Pueden ser de estructura y de secreción d. Permiten la captación de agua e. Todo es correcto 8. De las moléculas de adhesión celular es incorrecto afirmar, Excepto: a. Todas son proteinas b. Todas forman uniones de tipo focal c. Forman uniones homofílicas d. Forman uniones heterofílicas e. Algunas fornan uniones de tipo adherente
Relaciones los enunciados con la variedad de uniones . ENUNCIADOS UNIONES Se estructuran de ocludinas y se localizan en tejidos que a. HEMIDESMOSOMA guardan producto. Forman estruturas especiales b. ABERTURA para ponen en contacto mem- branas de células adyacentes. c. ESTRECHA Establecen relación entre el ci- toesqueleto y la MEC. d. ADHERENTE Conectan directamente los 2 ci- toplasmas a traves de conexones
ENUNCIADO TIPO DE UNION 1. Sellan espacios entre las células e impermeabilizan sólo hacia un lado a. Comunicante de la membrana. 2. Cadherinas de 2 células adyacentes b. Estrechas se unen a través del calcio y se ad- hieren a filamentos del citoesqueleto c. Desmosoma mediante las cateninas. Forman conexones para relacionar d. Adherente citoplasmas de células adyacentes. Ponen en contacto citoesqueleto e. Hemidesmosoma y matriz extracelular También llamadas en abertura 6. Tambien conocida como oclusiva 6.
Organismos multi-celulares: forman tejidos y estos a su vez forman órganos los cuales se organizan en sistemas Las células están separadas por un complejo molecular llamado matriz extracelular. Principales tejidos animales: nervioso, muscular, sanguíneo, linfoide, epitelial y conjuntivo.
TEJIDOS Fundamentales Tejido epitelial: de recubrimiento, está fijo a una lámina basal (piel, endotelios) Tejido conectivo: es el más abundante, conecta y protege a otros tejidos. Es el productor principal de la matriz extracelular Tejido muscular: estriado y liso Tejido nervioso: central y autónomo
El tejido conjuntivo (TC) o Conectivo: es un conjunto heterogéneo de tejidos orgánicos que se originan del mesodermo embrionario. La función es de sostén, unión o separación de tejidos de los órganos y sistemas , es donde se distribuyen los vasos y los nervios. .
La embriogénesis o formación de tejidos fetales: La unión entre células del mismo tejido en formación, la remodela- ción de los tejidos, la cica- trización y la migración de células; dependen de molé- culas que se expresan en la membrana celular y permi- ten la adhesión reversible y selectiva
Tipos de Matrices Extracelulares Hueso Cartílago Tejido Conjuntivo Conectivo
Estructura de la matriz extracelular (MEC)
La matriz extracelular (sustancia fundamental): está constituida principalmente por glucoproteínas, glucosaminoglucanos y proteo- glucanos, organizados en entramados diversos que forman las diferentes matrices extracelulares de los distintos tejidos. Las proteínas más abundantes son el colágeno y la elastina. Proteoglucanos Glucopro-teínas Queratán, dermatán y heparán sulfatos Glucosamino- glucanos- Fibras de colágeno
Moléculas de la MATRIZ EXTRACELULAR : Proteinas fibrosas: más de 20 variedades de colágena. Glucosaminoglucanos: (mucopolisacáridos) Heparán, queratán, dermatan, condrohitin sulfatos y ácido hialurónico. Glucoproteínas de adhesión: fibronectina, trombospondina, integrinas, Fibras elásticas: elastina y fimbrilina
Célula Matriz extracelular Fibras de colágeno Célula Matriz extracelular
Estructuras de la MEC Lámina basal Capilares Elastina Colágeno Fibroblastos que son unas de las células que elaboran MEC Glucosa amino glicanos
Moléculas que estructuran la Matriz Extracelular 1. Proteínas Estructurales: colágeno y elastina. 2. Proteínas Especializadas: ej.: Fimbrilina, fibronectina y laminina. 3. Proteoglicanos: contienen una proteína central, a la que se unen cadenas largas de disacáridos llamados glicosaminoglicanos (GAGs) y forman compuestos complejos.
Colágeno: (I, II y III principales en animales) Familia de proteínas muy abundante en el organismo de los animales. En vertebrados más de 40 genes para sintetizar cadenas α de aminoácidos, que se asocian de tres en tres para formar hasta 28 tipos de moléculas de colágeno diferentes. Constituyen del 25 al 30 % de todas las proteínas corporales Se organizan en fibras paralelas para resistir tensiones unidireccionales, como en los tendones y ligamentos, o fibras orientadas en forma de malla para soportar tensiones multi- direccionales, como en el hueso, el cartílago y tejido conectivo. Las células se "agarran" de las moléculas de colágeno a traves de diversas proteínas de adhesión como las integrinas, inmunoglobulinas, anexinas, etcétera.
12 de los 20 tipos más comunes de fibras de colágeno en órganos Tipo de colágeno Estructura Localización I Fibrillas en banda Piel tendón y hueso II Pequeñas fibrillas Piel y músculo III Pequeñas fibrillas , asociadas con tipo IV IV No fibrilar, Toda la lámina basal V Fibras pequeñas Mayoríaa de tejido intersticial VI VII Micro fibrillas, asociada con tipo I Dímeros Mayoría de tejido intersticial Epitelios VIII IX X XI XII Unida a proteoglucano, asociada a tipo II Fibras grandes Interactúan con fibras I y III Algunas células endoteliales Cartílago Cartílago hipertrófico y mineralizante. Cartilago
ELASTINA: Presente en muchas matrices extracelulares, es un componente de las fibras elásticas, las cuales son agregados insolubles de proteínas. Son capaces de estirarse en respuesta a las tensiones mecánicas y contraerse para recuperar su longitud inicial, la elasticidad de nuestros tejidos depende de la elastina. Se localizan en la dermis, paredes de las arterias, cartílago elástico y en el tejido conectivo de los pulmones. Representa el 90 %, las fibras elásticas, están formadas por microfibrillas de fibrilina, otras glucoproteínas y proteoglucanos Otras funciones de las elastina es dar soporte a los tejidos.
Elastina Es sintetizada por los fibroblastos, condrocitos y fibras musculares lisas. De estructura enrollada en estado relajado, por lo que se puede estirar. Se pueden organizar formando fibras o láminas, a esto se debe la elasticidad de los pulmones. Es sintetizada por las células del tejido conjuntivo, y se une al colágeno y a otros componentes de la sustancia intercelular.
Los glucosaminoglucanos : Son polisacáridos no ramificados formados por repeticiones de parejas de sacáridos, componentes esenciales de la MEC. Tienen gran capacidad de hidratación, lubrican, aportan resistencia frente a presiones mecánicas, etc. Variedades: No unido covalentemente a polipéptidos: Ácido hialurónico o hialuronato, Unido covalentemente a polipéptidos: Proteoglucanos, Glucosaminoglucanos Tipos: condroitín sulfato, dermatán sulfato, queratán sulfato y heparán sulfato. Las paredes celulares de las células vegetales están formadas principalmente por glúcidos: celulosa, hemicelulosa, pectinas, etcétera.
Glucosaminoglucanos y proteoglucanos Poli sacáridos complejos, ácidos y muy electronegativos, por lo que atraen sodio y agua, que mantiene la turgencia de la MEC (hidratan la piel y tejidos). Los más comunes son: el ácido hialurónico (de mayor tamaño y no contiene sulfato), condroitín dermatán, heparán y queratán que contienen sulfato. Conbinados con proteínas forman los proteoglicanos o "mucopolisacáridos". . Condrohitin sultato Proteína Ácodo hialurónico agrecano Proteína
Glucosaminoglicanos
Laminina Glicoproteína filamentosa abundante en las láminas basales de las MEC embrionarias. Intimamente asociada a entactina y colágeno tipo IV en la lámina basal.
Condronectina Glicoproteína que se asocia a receptores en la mebrana plasmpatica de las células y a los componentes de la matriz extracelular.
Principal glucoproteína dimérica de adhesión ( 2 polipeptidos). Fibronectina Principal glucoproteína dimérica de adhesión ( 2 polipeptidos). Forma una red de fibrillas, unidas mediante puentes de disulfuro. Interviene en la migración celular a través de la matriz extracelular. Es la principal proteína de unión entre las células y las fibras colágenas.
Interacción células y matríz extracelular mediante las uniones intercelulares lEn epitelios, regiones de contacto célula-célula: las uniones de oclusión sellan espcios, las de anclaje unen citoesqueletos entre sí o a la MEC y desmosomas que unen a las células
Matriz extracelular Cólágeno Cólágeno Fibronectina Fibras de laminina Integrina Integrina
Funciones de la Matriz Extracelular Soporte estructural, Mantiene la polaridad de células epiteliales, Define la vía de migración celular, Separa los tejidos adyacentes (compartimentos) y a las células entre sí, Barrera para el paso de macromoléculas, Células formadoras: células del tejido conectivo (fibroblastos),
Variedad de proteínas que se clasifican en PROTEÍNAS O MOLÉCULAS DE ADHESIÓN CELULAR (MAC) Variedad de proteínas que se clasifican en diversos grupos de acuerdo a semejanzas estructurales y funcionales. Se agrupan en familias o super familias, dependiendo de la estrecha similitud, entre los diversos miembros de un grupo en particular.
Variedad de las moléculas de adhesión celular (CAM) La membrana posee proteínas integrales y periféricas, Las integrales tienen tres dominios en sus secuencias de aminoácidos: uno extracelular, uno intracelular y otro integrado en la membrana
4. Las Cadherinas: (adhesión permanente) Las CAM se dividen en: 1. Familia de las Selectinas (lectinas) 2. Familia de las Integrinas: 3. Las super familias de las Inmunoglobulinas (Ig) 4. Las Cadherinas: (adhesión permanente) Adhesión focal Hemidesmosoma Unión adherente: uniones en banda o cinturones (microfilamentos) Desmosoma: Uniones en punto (queratinas de FI)
DIFERENTES TIPOS DE PROTEÍNAS DE ADHESIÓN CELULAR Interacciones homofílicas: cadherinas: úniones adherentes y desmosomas Interacciones heterofílicas: Inmunoglobulinas Selectinas Integrinas
La superfamilia de las Inmunoglobulinas - Participan en la adhesión homofila (una molécula de adhesión de la superficie se une a la misma molécula de superficie de otra célula), es independiente de Ca+2. - Algunos miembros de la superfamilia de las Ig(ICAM-1, ICAM-2, VCAM-1 y PEC están implicados en fenómenos de adhesión de leucocitos a células endoteliales y su subsiguiente migración Interacción de proteínas de membrana del leucocito con las de otras células
Familia de las Selectinas Son receptores de adhesión con una estructura muy conservada, con dominios tipo lectina, factor de crecimiento epidérmico, dos o más dominios tipo proteína reguladora del complemento, una región transmembranal y una región intracitoplásmica. Existen 3 variedades la leucocitaria L, placentaria P y de crecimiento epidérmico E
Familia de las inmunoglobulinas Algunos miembros de la superfamilia de las Ig (ICAM‑1, ICAM‑2, VCAM‑1 y PECAM) están implicados en fenómenos de adhesión de leucocitos a células endoteliales y su subsiguiente migración. El receptor de adhesión ICAM‑1 interviene además en fenómenos de co‑estimulación de células inmunes y de adhesión entre leucocitos y entre éstos y células diana (fenómenos de citotoxicidad) . Interacción de 2 variedades celulares Bacteriaa Interacciónes débiles (inestables), Heterofilicas Leucocito
La Familia de las Integrinas Median interacciones intercelulares débiles y entre las células de la matriz, dependiente de Ca+2 y Mg+2. Comprende a un grupo amplio de moléculas heterodiméricas constituidas por dos subunidades polipeptídicas transmembranales denominadas cadenas alfa y beta.
Distintos tipos de interacciones entre las integrinas y el citoesqueleto se encuentran en dos tipos de contactos célula-matriz: Las Adhesiones Focales : Anclan varios tipos celulares, incluyendo a los fibroblastos. Hemidesmosomas: Sitios de unión específica entre la integrina α6β4 se une a la laminina por lo que su función es anclar células epiteliales a la lámina basal.
UNIONES INTERCELULARES TIPOS DE UNIONES Uniones adherentes Uniones ocluyentes Uniones comunicantes
Variedad de uniones en los tejidos Unión adherente o Zónula adherens Cadherinas dependientes de CaLcio Microfilamentos de Actina. Desmosomas o Mácula adherens Cadherinas dependientes de Calcio: (desmogleínas y desmocolinas) Filamentos intermedios de queratina
Variedad de uniones en un tejido M 1 Estrechas Desmosoma en bamda Tonofilamentos de queratina Desmosoma puntual Hendidura comunicante Lamina basal Hemidesmosoma
Las Cadherinas Superfamilia Cadherinas Unión en punto Las Cadherinas Las interacciones homofílicas entre las cadherinas y dependientes de calcio, median dos tipos de adhesiones estables célula-célula: Uniones Adherentes: Las cadherinas se unen a haces de filamentos de actina a través de las cateninas. Desmosomas: La desmoplaquina une miembros de la superfamilia de las cadherinas (desmoclínas y desmocolinas) a los filamentos intermedios. Superfamilia Cadherinas
LOS DESMOSOMAS DESMOSOMA Contienen proteínas especializadas, tales como la queratina (misma proteína que se encuentra en las uñas y el pelo), desmoplaquina y filamentos de desmina, que incrementan la rigidez de los tejidos. El tipo más común de desmosoma –desmosoma de maceta ó puntual– que se encuentra en el epitelio, músculo liso y muchos otros tejidos animales. Son empalmes en forma de botón, que unen células y también funcionan como anclas para fibras del citoesqueleto. Desmoplaquinas Filamentos interrmedios Caderinas (desmogleinas y desmocolinas Placa
Uniones adherentes En epitelio y músculo cardiaco Las cadherinas están unidas a proteínas adaptadoras catenina y filamentos delgados de actina Son como bandas o cinturones Uniones adherentes Formadas por un cinturón de adhesión alrededor de cada célula (haz contráctil de filamentos de actina subyacente se une a la membrana plasmática).
LOS DESMOSOMAS Proveen puntos rígidos de anclaje para componentes del citoesqueleto, como: los filamentos intermedios de queratina señalados. Son uniones en punto por interacción de proteínas adaptadoras como desmoplaquinas, desmocolinas y queratina . Filamentos intermedios de queratina. Desmogleina y desmocolina de las cadherinaas
Unión estrecha u oclusiva Separa compartimientos: los líquidos extracelulares que bañan las regiones apicales y basales de las células Forman barreras que tornan impermeables determinadas cavidades (luz del intestino). Constituidas por proteinas ocludinas.
Unión estrecha En este tipo de relación entre células, hileras de proteínas integrales de membrana, como la ocludina y la claudina, forman uniones extremadamente fuertes y prácticamente fusionan dos células estableciendo una unión impermeable Proteinas transmembrana Ocludinas y claudinas en dominio basolateral
UNIONES COMUNICANTES Constituidas por proteínas conexinas, Conectan 2 cito- plasmas celulares atravesando la matríz extracelular, También son conocidas como uniones en abertura, hendidura, GAP o tipo conexón.
M 1 M 2 2 membranas atravesadas por el conexón Dendrita de 1 célula Célula receptora M 1 6 Conexinasconexón Sitios de comunicación entre citoplasmas de células adyacentes
Localización de uniones GAP Preguntas???????????? Dudas?????? Gracias