3.3 Pluricelularidad Flashcards
Las células de organismos pluricelulares se organizan en:
Tejidos y organos
En tejidos animales las células se adhieren mediante:
Proteínas de adhesión ancladas a la membrana plasmática
Funciones de la adhesión celular:
Comunicación celular
Mov. por el tejido
Las células se desplazan reptando:
Pierden la adhesión
Crean puntos de anclaje con otras células
Arrastran el citoplasma en la dirección del mov.
Pueden variar el tipo y la cantidad de moléculas de adhesión que exponen en su membrana plasmática mediante
Síntesis y degradación
Secuestro (endocitosis y exocitosis)
Activación o inactivación
Hay 2 tipos de moléculas de adhesión:
- Adhesión de la célula de la matriz extracelular
- Adhesión entre células:
Adhesión de la célula de la matriz extracelular
INTEGRINAS: estan formadas por dos subunidades alfa y beta. Su intensidad de adhesión es menor que las de otras proteínas de adhesión.
Adhesión entre células:
Adhieren las células directamente. Hay 4 tipos
1. Cadherinas
2. Inmunoglobulinas
3. Selectinas
4. Integrinas
En algunas células existen otras proteínas de adhesión denominadas (uniones estrechas)
ocludinas y claudinas que forman uniones célula-célula y que se agrupan formando los complejos de unión denominados uniones estrechas.
Integrinas de mamíferos
En mamíferos hay 18 unidades alfa y 3 unidades beta que por combinación pueden formar hasta 24 integrinas diferentes.
Las integrinas tienen 3 dominios moleculares
Intracelular- interactua con los filamentos de actina/intermedios del citoesqueleto
Extracelular globular- se une al colágeno, fibronectinas y lamininas
Intramembrana: formado por secuencias de aminoácidos hidrófobos entre las cadenas de ácidos grasos de la membrana
Funciones de las integrinas
Continuidad estructural mecánica entre el interior y exterior de la célula
Actuan como receptores
Capacidad de adhesión dependiente de la cantidad
Las integrinas aparecen como:
Adhesiones focales- asociadas en la membrana plasmática
Agregados mayores- hemidesmosomas*
Los hemidesmosomas estan en contacto con:
*Estan en contacto con los filamentos intermedios, no los de actina
Cadherinas
Forman uniones homotípicas, reconocen a otras cadherinas en células adyacentes.
Hay más de 100 diferentes, se dividen en:
Clásicas
Desmosomales (en complejos de unión)
Su nombre viene de calcium y adhesión, porque necesitan calcio para adherirse.
Tipos de cadherinas en distintos tejidos:
N-cadherina: tejido nervioso
E-cadherina: tejido epitelial
Función de las cadherinas:
Segregación de poblaciones celulares en tejidos
Las cadherinas denominadas ___________ son parte estructural de los desmosomas (macula adherens) y uniones adherentes (zonula adherens).
desmogleínas y desmocolinas
Moleculas de adhesion de tipo INMUNOGLOBULINA
Forman adhesiones homofílicas con inmunoglobulinas de células adyacentes.
También pueden realizar uniones heterofílicas con otro tipo de moléculas.
N-CAM
Moleculas de adhesion de tipo inmunoglobulina encontradas en el tejido nervioso.
Selectinas
Forman uniones heterofílicas con glúcidos (ácido siálico y fucosa)
Son importantes en la unión de los glóbulos blancos a las paredes del endotelio cuando abandonan el torrente sanguíneo para adentrarse en los tejidos.
Integrinas de adhesión entre células
algunas integrinas pueden formar uniones con algunas moléculas transmembrana del tipo de las inmunoglobulinas.
A veces se producen uniones tan especializadas y desarrolladas que forman
estructuras macromoleculares denominadas complejos de unión y uniones focales
Los complejos de unión se clasifican según:
Forma
Componentes
Elementos a los que se unen
Interacciones con el citoesqueleto
Uniones estrechas o zonula occludens (FUNCIONES)
Uniones fuertes y estrechas (casi no dejan espacio intercelular)
En células epiteliales forman forman un cinturon que rodea todo el perímetro celular.
Funciones en epitelio:
Impiden la difusión intercelular (lateral)
Permiten polaridad
En los capilares del sistema nervioso ayudan a formar la barrera hematoencefálica
Uniones estrechas o ZO-composición
Están formadas por más de 40 proteínas diferentes:
Ocludina: mantienen la estabilidad y función
Claudinas: forman poros que permiten el paso de iones. Hay 20 tipos, cada una forma un poro distinto
Proteínas JAM (Junctional adhesion molecules): forman conexiones intercelulares y estabilizan el complejo de unión
En algunos tipos celulares las uniones estrechas parecen depender de
la presencia de uniones adherentes.
Uniones adherentes o Zónula adherens
Complejos de union de las células epiteliales, situados junto a las uniones estrechas.
Función:
Unen células vecinas
Participan en procesos morfogenéticos
Forman un cinturon en todo el perímetro celular o placas
Tipos de uniones adherentes:
Dominio extracelular:
E-cadherinas
Nectinas
Dominio intracelular: hacen de intermediarias entre las moléculas de adhesión y los filamentos de actina del citoesqueleto
β- y α-cateninas
Catenina p120
afadina
B-cateninas
Pueden desencadenar cambios en la expresión génica al desplazarse al núcleo.
Solo las uniones adherentes son necesarias para
los movimientos coordinados de poblaciones celulares dentro de los epitelios, por ejemplo tapar una herida.
Desmosomas o macula adherens
establecen conexiones puntuales en forma de disco entre células vecinas.
Abundantes en células epiteliales, musculares y nerviosas.
Mediadas por:
Cadherinas: desmogleinas y desmocolinas
Intracelularmente contactan con: FILAMENTOS INTERMEDIOS. (queratinas) gracias a proteínas intermediarias.
Hemidesmosomas y uniones focales
establecen uniones fuertes entre las células y la matriz extracelular.
Los hemidesmosomas unen las células epiteliales a la lámina basal gracias al dominio extracelular de la integrina, mientras que el dominio intracelular contacta con los filamentos intermedios citosólicos.
Uniones en hendidura
Permiten la comunicación citoplasmática entre células vecinas gracias a los canales establecidos por conexinas
Organismos pluricelulares
son aquellos en los que existe más de una célula, pero todas las células tienen las mismas capacidades, no existen funciones diferentes entre ellas
Organismos multicelulares
Existe especialización funcional entre las células que lo conforman.
Se requiere de sistemas para coordinar las funciones denominados: sistemas de integración funcional y, generalmente, destacan dos: el nervioso (impulsos eléctricos) y el endocrino (hormonas)
Intracrina:
la señal parte de una célula y es recibida por la misma célula sin salir al exterior
Autocrina:
La molécula se segrega al espacio extracelular y es recibida por la misma célula.
Yuxtacrina:
Las células emisoras y receptoras son distintas pero se encuentran en contacto y la señal pasa si salir al espacio extracelular
Paracrina:
La molécula señal emitida por una célula se segrega al medio extracelular y accede a las células diana, situadas en proximidad, por difusión a través del espacio extracelular.
Endócrina
Las células emisoras y diana se encuentran a distancia, las hormonas se transportan por la circulación sanguínea.
Neuroendócrina
La molecula se transporta por la circulación sanguinea, pero la emisora es una neurona y la molecula (hormona) se libera en respuesta a un impulso nervioso.
Concentración de iones Na+
intracelular: 12 mM
extracelular: 150 mM
Concentración de iones K
Intracelular: 140 mM
Extracelular: 4 mM
Transmisión del potencial eléctrico
En el estado basal los canales de Na estan cerrados, se abren en respuesta a un estímulo para despolarizar la célula. La apertura de los canales de Na es temporal y reversible. Entran Na
También existen canales de K que permanecen cerrados en la membrana polarizada y se abren cuando la celula se despolariza. Salen K.
La bomba de Na/K bombea- con ATP- 3 Na al exterior y 2 K al interior para mantener el potencial de membrana. La diferencia del potencial basal es de -70 mV.
La onda del potencial viaja a una velocidad comprendida entre 5 y 120 m/s, dependiendo
del tipo de neurona, hasta llegar a la terminal del axón y a la sinapsis.
Tiroides:
segrega la triyodotironina y la tiroxina o tetrayodotironina.
El hipotálamo
segrega la hormona liberadora de la tirotropina, la dopamina, la hormona liberadora de somatotropina, la somatostatina, la hormona liberadora de gonadotropina, la liberadora de corticotropina, la vasopresina y la oxitocina
La hipófisis
segrega la hormona del crecimiento, la hormona estimulante del tiroides (TSH), la corticotropina, la hormona luteinizante, la estimulante del folículo, la estimulante de melanocitos, la prolactina, y almacena la oxitocina y vasopresina hasta su utilización.
La glándula pineal
segrega la melatonina y la dimetiltriptamina
Hígado:
somatomedina, angiotensinógeno, angiotensina y trombopoyetina.
Riñón:
Trombopoyetina, renina, eritropoyetina y calcitriol
Glándulas suprarrenales:
adrenalina o epinefrina, la noradrenalina, la dopamina, la encefalina, los glucocorticoides, los mineralcorticoides y algunos andrógenos.
Estómago:
neuropéptido, gastrina, grelina, endotelina, histamina y somatostatina
Pancreas:
somatostatina, insulina, glucagón, polipéptido pancreático
Duodeno:
secretina y colecistoquinina
Testículos:
inhibina y estradiol
Útero
prolactina y relaxina
En el caso de hormonas de naturaleza apolar difunden
esteroídicas– pueden difundir a través de la membrana, el receptor es una proteína intracelular.
Proceso de transmisión endócrino
La señal nerviosa, procedente de los sentidos, llega al hipotálamo. Las neuronas liberan la hormona liberadora de corticotropina
La hormona llega a la hipófisis, situada en proximidad del hipotálamo a través del vaso porta hipofisario. Se induce la liberación de corticotropina ACTH
Se libera una hormona estimulante a la sangre que llega al órgano (glándulas adrenasle) donde se produce y libera la hormona (epinefrina o adrenalina)
La hormona actúa sobre sus órganos diana (corazón, hígado y músculo esquelético)
Cascada de degradación de glucógeno en el músculo
La epinefrina en el músculo activa la degradación de glucógeno- mediante la glucógeno fosforilasa- para liberar glucosa-1-fosfato, un intermediario de la glucólisis
En condiciones basales, la glucógeno fosforilasa se encuentra en una forma inactiva, que se conoce como glucógeno fosforilasa b. Para que pase a la forma activa, glucógeno fosforilasa a, es preciso que sufra un proceso de modificación por fosforilación mediante la fosforilasa quinasa que también debe ser fosforilada- por la proteína quinasa A- para activarse. La proteína quinasa A se activa al unirse a cAMP, esta molécula se forma a partir de ATP en una reacción catalizada por la adenilato ciclasa. La adenilato ciclasa se activa por la unión de la epinefrina con las proteinas de membrana G que le llevan la señal.
Ejemplos de señalización parácrina
Difusión de neurotransmisores a través de la hendidura sináptica
Cascadas de fosforilación de los factores de crecimiento
Difusión de neurotransmisores a través de la hendidura sináptica
Las membranas pre- y postsinápticas están separadas por la hendidura sináptica. La despolarización de la terminal del axón en la neurona presináptica induce la liberación de
neurotransmisores, que difunden a través de la hendidura sináptica y alcanzan receptores específicos situados en la membrana de la célula postsináptica.
Transmisión a través de la hendidura sináptica a músculos.
Las sinapsis neuromusculares usan acetilcolina, cuyo receptor es un canal de Na+; La
unión de acetilcolina da lugar a la entrada de iones Na+ lo que provoca una despolarización de la membrana, este cambio induce la liberación de iones Ca2+ desde el retículo sarcoplásmico, que constituye la señal para iniciar la contracción muscular. En las membranas postsinápticas se encuentra la acetilcolinesterasa, una enzima que degrada el neurotransmisor.
Hiperproducción o hipoproducción de la molécula de señal
Hipertiroidismo
Hipogonadismo
Cancer
Disregulación o mutación de la síntesis de receptores
Exceso de EGF- Factor de crecimiento epidérmico- en cáncer colorrectal
Diabetes Mellitus tipo II- carencia de receptores de insulina
Mutación de EGF: cancer de pulmón
Irregularidades en los componentes de las cascadas de fosforilación:
Cáncer colorrectal- mutación del gen KRAS que codifica una proteína G de la ruta de señalización que se inicia en el receptor de EGF
Virulencia de la peste bubónica: bacterias del género Yersinia provocan la desfosforilación incontrolada de fosfotirosina
Helicobacter pilori causa la úlcera gástrica mediante el factor de virulencia CagA que altera rutas de señalización y causa inflamación
