MATRIZ EXTRACELULAR Y UNIONES INTERCELULARES

Presentación del tema: "MATRIZ EXTRACELULAR Y UNIONES INTERCELULARES"— Transcripción de la presentación:

1 MATRIZ EXTRACELULAR Y UNIONES INTERCELULARES
Dra. Carmen Aída Martínez

2 Matriz Extracelular (MEC)
Colección de proteínas y carbohidratos producida por las células Tejido conectivo, intersticio Interesante en biotecnología por: Involucrada en proceso de enfermedad: arteroesclerosis, cáncer, artritis, lupus… Constituye un gran impedimento a la terapia génica Interacciones entre la matríz y receptores de la superficie celular influyen sobre el comportamiento celular y expresión génica. Crear matrices artificiales es parte de la ingeniería de tejidos.

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4 MEC gel creado por y adherido a las células Fibras Estructurales
Colágenos Elastina Matriz Hidratada Fluído Extracelular Proteoglicanos Moléculas Adhesivas Fibronectina Laminina

5 Células rodeadas por matriz extracelular

6 Colágeno Formado por fibrillas paralelas Alta propiedad elástica
Muchos tipos (e.g. tipo I) Constituyente principal de los tendones

7 Estructura Triple hélice, a-cadenas ~1000 aminoácidos de largo Gli-X-Y
Glicina –aa más pequeño X: Prolina Y: Hidroxiprolina OH-pro, OH-lis puente de H

8 Ensamblado de colágeno

9 Enlaces entre lisinas Las fibrillas de colágeno se estabilizan y refuerzan mediante enlaces cruzados entre lisinas Catalizado por la enzima lisil oxidasa (dependiente de Cu)

10 Síntesis de colágeno

11 Síntesis de colágeno

12 Fibroblastos rodeados de fibras de colágeno

13 Fibroblasto rodeado de fibrillas de colágeno

14 Elastina Proteína amorfa Menos elástica que el colágeno
Constituyente principal de ligamentos Enlaces cruzados tropoelastina

15 Fibras elásticas de aorta de perro

16 MEC gel creado por y adherido a las células Fibras Estructurales
Colágenos Elastina Matriz Hidratada Fluído Extracelular Proteoglicanos Moléculas Adhesivas Fibronectina Laminina

17 Fluído Extracelular (intersticial)
Electrolito Plasma [mM] FluidoInterstitial [mM] Cationes Sodio 142 145 Potasio 4 Calcio 5 Magnesio 2 Cationes Totales : 153 156 Aniones Cloruro 101 114 Bicarbonato 27 31 Fosfato Sulfato 1 Ácidos Orgánic os 6 7 Proteínas 16 Aniones Totales : Donde “vive” la célula Propiedades Casi isosmótico (isotónico) con el citoplasma Bajo en proteínas Bicarbonato (buffer) Iones principales: Na+ y Cl- Soluciones I.V. Salina: 0.9% NaCl Ringer-Lactato (Hartmann’s) provee sodio, calcio, cloruro y bicarbonato

18 Proteoglicanos Complejo de “proteínas núcleo” y glucosaminoglicanos
GAGs lineales, disacáridos repetidos con grupos amino Algunos sulfatados Siempre negativos Son hidrofílicos y forman una matriz hidratada

19 Glucosaminoglicanos (GAGs)

20 Proteoglicanos: proteína núcleo y GAGs

21 Proteoglicanos Funciones Reducen conductividad hidráulica
Resisten compresión Unen cationes Unen factores de crecimiento

22 Hialurano

23 Estructura del Agrecano

24 Lámina Basal Capa delgada de matriz extracelular especializada que cubre algunas células

25 Lámina Basal Funciones Contiene Soporte estructural Barrera
Regulación fenotípica Contiene Proteoglicanos Colágeno Tipo IV Fibronectina Laminina

26 Modelo de la lámina basal

27 MEC gel creado por y adherido a las células Fibras Estructurales
Colágenos Elastina Matriz Hidratada Fluído Extracelular Proteoglicanos Moléculas Adhesivas Fibronectina Laminina

28 Fibronectina Fibronectina(s) une las células a matriz, y guían el movimiento celular Poseen sitios de unión para receptores de superficie celulares y para componentes de la matríz Heparina (GAG y anticoagulante) Fibrina (proteína de coagulación) Colágeno

29 Fibronectina Presente en casi todos los tejidos, incluso sangre, ayuda a la agregación plaquetaria para formar el coágulo

30 Laminina Otra proteína que conecta las células con componentes de la matriz Casi exclusiva de la lámina basal Sitios de unión para Receptores de superficie celular Heparina and heparan sulfato Colágeno Tipo IV Entactina

31 Receptores de adhesión
Receptores para proteínas o carbohidrates que tienen principalmente un papel estructural mas que de señalización Célula-substrato Célula-célula

32 Proteínas de adherencia
Familia Ligandos reconocidos Uniones celulares estables Selectinas Carbohidratos No Integrinas Matriz extracelular Miembros de la superfamilia Ig Adhesiones focales y hemidesmosomas Superfamilia de Ig (ICAMs) Interacciones homofílicas (N-CAMs) Cadherinas Interacciones homofílicas (E-cadherinas) Uniones adherentes y desmosomas

33 Integrinas Proteínas diméricas: subunidades α y β
Las dos subunidades determinan el ligando específico al que se unen (e.g. α5β1 se une a fibronectina) Los ligandos tienen frecuentemente la secuencia RGD (arginina-glicina-aspartato)

34 Adhesiones o Contactos Focales
Conección entre el citoesqueleto y MEC “exoesqueleto” celular. Integrinas se unen a filamentos del citoesqueleto mediante sus dominios citoplásmicos

35 Adhesiones o Contactos Focales
La agrupación de integrinas sirve como señal y tiene una papel en la adhesión. La mayoría de células no crecerían si no están adheridas. Células cancerígenas pierden esta restricción.

36 Hemidesmosomas Integrinas pueden estar unidas a la red de filamentos intermedios del citoesqueleto Estas agrupacíones de integrinas se llaman hemidesmosomas.

37 Otros receptores de adhesión célula-célula
Moléculas de Adhesión celular (CAM) Asociación Homofílica N-CAM = molécula de adhesión de células neuronales Cadherinas Dependiente de Calco Lectinas Se une a los oligosacáridos de las glucoproteínas Integrins Can bind cells to cells, as well as to the matrix

38 Lectinas, integrinas y reconocimiento de leucocitos
Durante la inflamación, las células endoteliales cercanas expresan selectinas cuyos ligandos son oligosacáridos de las glucoproteínas de los leucocitos Se unen y separan rápidamente, haciendo que la célula ruede

39 Lectinas, integrinas y reconocimiento de leucocitos
La célula desacelera, permitiendo a las integrinas formar una unión más firme La célula migra por el endotelio El leucocito llega al sitio de inflamación

40 Uniones entre Cadherinas
Unión Adherente Cadherinas median unión entre filamentos de actina de una célula y la otra e.g. Corazón Desmosomas Cadherinas median unión entre filamentos intermedios de una célula y la otra e.g. piel

41 Unión Adherente Formada entre cadherinas
Unidas a filamentos de actina (actina F) Proteínas adaptadoras: cateninas a y b, p120 Llamada zonula adherens

42 Unión Adherente Forman bandas o cinturones entre las células
Epitelio y músculo cardiaco

43 Desmosoma Formada entre cadherinas (desmogleínas y desmocolinas)
Unidas a filamentos de intermedios (queratina, vimentina) Proteínas adaptadoras: desmoplaquina Llamada macula adherens

44 Uniones entre Cadherinas

45 Desmosomas y hemidesmosomas unidos a filamentos intermedios

46 Uniones herméticas u ocluyentes
Formadas por las proteínas Ocludina y Claudina, Entre células epiteliales vecinas forman puntos de contacto Barrera contínua Sella célula Barrera hematoencefálica

47 Unión ocluyente o hermética

48 Uniones herméticas Unión estrecha, impermeabilizante

49 Uniones Comunicantes De abertura comunicante, de hendidura, de abertura, GAP 6 Conexina conexón Sitios de comunicación entre citoplasmas de células adyacentes Son abundantes en tejido cardiaco y nervioso

50 Conexón formado por 6 subunidades de conexina

51 Uniones comunicantes

52 Uniones tipo Gap

53 Resumen de uniones intercelulares

54 Resumen de uniones y mecanismos de adhesión