La Célula Animal en su Contexto Social: Interacciones …iib.org.ar/bajar_material.php?archivo=126.pdf · Matrix extracelular Cadherinas CAMs Integrinas Selectinas Proteoglicanos

La Célula Animal en su Contexto Social:

Interacciones intercelulares y

matriz extracelular

La Célula en su Contexto Social

Capilares, vasos sanguíneos de menor calibre

Matriz Extracelular(MEC)

FibrousProtein, Queratina, colágeno, elastina, proteína estructural o de almacenaje

Debajo del epitelioen tubo digestivo, sistema urinario y respiratorio.

Adhesiones focales: Unen los filamentos de actina de las fibras a la matriz extracelular. (Integrinas)

Hemidesmosomas:Unen los filamentos intermedios a la matriz extracelular. (Integrinas)

Uniones comunicantes: Permiten el paso de iones y pequeñas moléculas hidrosolubles (Conexinas).

Desmosomas: Unen los filamentos intermedios de una célula a los de la adyacente (Cadherinas).

Uniones adherentes: Unen los haces de actina de una célula a los de la adyacente (Cadherinas).

Uniones oclusivas: Sella la unión entre dos células vecinas. (Claudinas).

LA CÉLULA EN SU CONTEXTOINTERACCIONES CÉLULA-CÉLULA Y CÉLULA-MATRIZ

EXTRACELULAR (ECM)

ECM

Punto de unión entre células adyacentes

Matrix extracelular

Cadherinas

CAMs

Integrinas

Selectinas

ProteoglicanosIntegrinas

LA CÉLULA EN SU CONTEXTOINTERACCIONES CÉLULA-CÉLULA Y CÉLULA-MATRIZ EXTRACELULAR (ECM)

(Familia de proteínas que intervienen)

# Las unionesintercelularesocurren cuando no existe la ECM entre las células

# CAMs,

Cell AdhesionMolecules

UNIONES HOMOFÍLICAS(homotípica)

UNIONES HETEROFÍLICAS

(heterotípica)

UNIONES INDIRECTAS

LA CÉLULA EN SU CONTEXTOINTERACCIONES CÉLULA-CÉLULA

(Tipo de Uniones)

UNIONES OCLUSIVAS

Dominio apical

Unión oclusiva

Claudinas y OcludinasDominio basolateral

UNIONES OCLUSIVAS EN EL EPITELIO INTESTINAL

Unión oclusiva,Unión estrecha

GUT: Intestino

microvellosidades

I, uniporte; II, simporte; III, antiporte

Uniones Oclusivas (zona occludens o zona de unión íntima)

• Las membranascelularesadyacentes estánfusionadas, de modoque a lo largo de unadistancia variable no existe espaciointercelular.

• Se sitúan justo pordebajo del bordeapical de las células, formando una líneaintermedia únicaentre ambasmembranas

(Unión oclusiva)

UNIONES ADHERENTES

α y βCateninas

Filamentos de actina

Cadherinas Membrana plasmática

DESMOSOMAS unen el citoesqueleto de una célula al de otra célula

(Filamentos intermedios)

Es la prot. que compone la ‘placa densa’ e intermedia la unión de caderinas y filamentos intermedios.

Unión intermedia (desmosoma encinturón o ‘zonula adherens’ –zona de adherencia-)

• Se localizan por debajode la unión oclusiva.

• Esta unión se logramediante las proteínasllamadas cadherinas yactinas.

• El conjunto decinturones adhesivosforma un enrejadotransepitelialresponsable en parte dela resistencia mecánicade los epitelios.

Desmosoma (mácula adherens)

• Tipo de unión célula-célulaque confiere resistenciamecánica a los tejidosanimales.

• Consiste en una placa de material fibroso, denso, entre células contiguas con grupos de filamentos queforman bucles entrantes y salientes en el citoplasma de ambas células.

• Con los filamentos de queratina (Filamentosintermedios) forma una red transcelular extendida portodo el epitelio al que le confieren una granresistencia mecánica.

Cateninas

p120

αβ{

Citosol

Filamentos de actina

Ca2+

Membrana plasmática

NH2 NH2

MOLÉCULAS DE ADHESIÓN: CADHERINAS

Ca2+ Ca2+

<0.05 mM Ca2+

>1 mM Ca2+

Dímero de cadherina

Célula 1

Célula 2

MOLÉCULAS DE ADHESIÓN: CADHERINAS(Regulación por calcio)

UNIONES COMUNICANTES

1.5 nm

Conexina

Unión comunicante (uniones “gap” o nexus)• Son canales que

comunican las célulasadyacentes.

• Están formados porestructuras cilíndricashuecas que atraviesan lasmembranas plasmáticasde las células adyacentes("conexiones").

• Están formados porproteínas en  forma de túbulos llamadasconexinas.

• A través de estas unionescirculan nutrientes, desechos metabólicos, señales bioquímicas y potenciales eléctricos.

ADHESIONES FOCALES

α-actinina

Filamento de actinaVinculina

Talina

Integrinas

Matriz extracelular

Membranaplasmática

HEMIDESMOSOMAS

Filamentos intermedios

Plectina

Placa

Integrina

Matriz extracelular

MOLECULAS DE ADHESION: INTEGRINAS(Adhesiones focales y hemidesmosomas)

Citosol

Membrana plasmática

Unión a talina/ vinculina

Cadena α

Cadena βCatión divalente

Dominios ricos en cisteína

MOLECULAS DE ADHESION: SELECTINAS

Proteínas de anclaje

Dominio “EGF-like”(epidermal growth factor)

Dominio lectina

Filamentos de actina

P-selectina

MP

MOLÉCULAS DE ADHESIÓN CELULAR: Familia de las Inmunoglobulinas

glicosilfosfatidilinositol

Dominios fibronectina tipo III

Dominios homólogos IgG

NH2 NH2 NH2 NH2

COOH

COOH

N-CAM

NOFilam. actinaHéteroNOSindecanosProteoglicanos de membrana

Adhes. FocalesHemidesmosom.

Filam. actinaFilam. intermedios

HéteroHétero

SINO

Variasα6β4

Integrinas

NOFilam. actinaHéteroSIαLβ2Integrinas(sangre)

NOFilam. actinaHéteroSIL-, E- P-Selectinas(sangre y endotelio)

NODesconocidaAmbasNON-CAMIg-CAMs

DesmosomasFilam. intermediosHomoSIDesmogleinaCadherinas(desmos.)

Uniones adherentes

Filam. actinaHomoSIE-, N-, P-VE-

Cadherinas

UNIONES ESTABLES

ASOCIACIÓN A CITOESQUELETO

TIPO DE UNIÓN

Ca2+ oMg2+

ALGUNOS MIEMBROS

FAMILIA

Matriz Extracelular (ECM)

• Una célula es capaz de funcionarsólo en el medio que la rodea

• La ECM es secretada por fibroblastos, osteoblastos y condroblastos (huesos y cartílagos, respectivamente)

TEJIDOS Y CÉLULAS

(Epitelio laminar)

Composición Química de la MatrizExtracelular: Componentes Fibrosos

• Las proteínas fibrosas sonlos elementos básicosestructurales de los tejidosconjuntivos.

Las más importantes son:

- Colágeno: es la proteínamás abundante del cuerpo.Las fibrillas de colágenocolaboran en la formación deun continuo estructuraluniendo entre sí grupos decélulas para formar un tejido. Le

da ESTRUCTURA a la ECM.

otros componentes fibrosos de la ECMElastina: forma en la dermis una

estructura en lámina estirada quesemeja una red con tendencia a rechazar el agua (hidrófoba). Poseetambién un dominio hidrofílico quele confiere elasticidad. La grandeformabilidad y la elasticidad de los tejidos son debidas a la elastina. Es mucho más pequeña que el colágeno. Le confiereELASTICIDAD a la ECM.

Fibronectina: es una glicoproteínaque interviene estableciendo los "cables“ que las células usancuando migran a través de la matrizextracelular. Es la principal proteína de unión entre las células y las fibras colágenas.

Componentes fluidos:glicosaminoglicanos y proteoglicanos

• Los glicosaminoglicanos son polisacáridos complejos.

Entre los más encontrados en la ECM están:• ácido hialurónico• condroitín sulfato,• dermatán sulfato,• heparán sulfato• queratán sulfato.

Estos, al combinarse con proteínas, pasan a llamarse proteoglicanos. Tambiénreciben en general la denominación de "muco-polisacáridos".Son moléculas ácidas, con cargas negativas que atraen grandes cantidades de

ion sodio y, por lo tanto, de agua, lo cual aumenta la turgencia de la matrizextracelular.Son los responsables de que la dermis posea una masa gelatinosa con grancapacidad de hidratación. Tienen gran influencia en la turgencia y tirantez de la piel.

Funciones generales de la ECM:• Rellenar el espacio existente entre las células otorgando resistencia a la

compresión y al estiramiento de los tejidos que integran.

• Constituir el medio por donde llegan los nutrientes y se eliminan los desechos celulares

• Proveer de "puntos fijos" donde aferrarse a diversas clases de células.

• Constituir el espacio por donde migran las células cuando se desplazande un punto a otro del organismo.

• Ser el medio por el cual arriban a las células las señales bioquímicas (porejemplo, hormonas) provenientes de otras células que las producen.

Uniones de las células con las fibrasde la ECM

• � las células se localizan en lugaresfijos porque establecen uniones más omenos estables con componentes de la matriz extracelular.

• � Las células se unen a las fibras de colágeno.

• � La proteína integrina, se une a otraen el exterior llamada fibronectina quees la que se une finalmente a la fibrade colágeno. La integrina, a su vez, se une en el interior celular a los filamentos de actina.

LA MATRIZ EXTRACELULAR

Proteoglicanos

ProteínasFibronectina

Colágeno fibrilar (I, II, III, V, XI)

Colágeno tipo IV

Tenascina

Laminina

Hialuronano

Decorina

Perlecan

Agrecan

Elastina: segundo polímero en importancia del tejido conjuntivo. Tiene muchos enlaces cruzados que le confiere elasticidad y puede estirarse hasta 3 veces su longitud

Glicosaminoglicanos

Betaglicano, sindecan-1, etc

LA MATRIZ EXTRACELULAR

LA MATRIZ EXTRACELULAR: COLÁGENO(Glicoproteína)

LA MATRIZ EXTRACELULAR: COLÁGENO

LA MATRIZ EXTRACELULAR: LAMININA

LA MATRIZ EXTRACELULAR: FIBRONECTINA

LA MATRIZ EXTRACELULAR Y EL CITOESQUELETO

Orientación de Citoesqueletode Cél. 1 orienta ECM

Luego, Orientación de ECM orienta

Citoesqueletode Cél. 2, 3, etc.

Así, la secreción de una ECM orientada, termina propagando la Orientación ordenada de los Citoesqueletosde cél. vecinas