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
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