MAC-MEC Flashcards
Los órganos están organizados por múltiples tejidos y son mantenidos en un microambiente formado por la
matriz extracelular (MEC)
la primera porción de la MEC que se relaciona directamente con la célula corresponde a
la lámina basal
la célula mantiene relaciones con otras células y su entorno a través de
uniones celulares
¿qué es la MEC?
estructurada compuesta por una serie de proteínas y fibras, capilares sanguíneos
la presencia de vasos sanguíneos en la MEC indican que la célula
requiere de toda la matriz llamada tejido conectivo o estroma que se une al epitelio para que este se mantenga funcional
Cualquier alteración que ocurra a nivel de la MEC repercutirá sobre el
epitelio
las uniones de los distintos dominios celulares son las mismas?
no
las uniones por el lado citosólico se encuentran unidos a elementos del citoesqueleto por
filamentos de actina o filamentos intermedios de citoqueratina, y a partir de este citoesqueleto pueden mantener contacto con otras uniones que se encuentran en la porción basal de la célula
el contacto directo físico entre las uniones celulares y el citoesqueleto le otorgan una conformación en
entramado de cables que se encuentran interactúan entre célula y célula con el resto del citoplasma
En estas uniones también se establece una comunicación mecánica que establece esta unión con los distintos elementos del citoesqueleto para establecer contactos con diversas proteínas con la envoltura nuclear, donde se encuentra
una serie de proteínas que establecen contacto entre las que conforman la lámina basal y el núcleo, las cuales poseen un contacto directo con la cromatina, generando una tracción química en respuesta a transducción de señales
Adhesiones célula-célula
- Tight junction (unión estrecha)
- Adheren juction (unión adherente o desmosomas en banda)
- Desmosomes (desmosomas en botón)
En conjunto estos 3 tipos de interacciones que se encuentran en el dominio apical reciben el nombre de complejo de unión
qué porción de la célula abarca la unión estrecha?
todo el diámetro de la célula
l desmosoma en banda, que establece la misma relación en la que toda esta superficie está relacionada con
una célula y otra
los desmosomas en banda pueden establecer contacto directo con
microvellosidades que corresponden a los microfilamentos de actina
los desmosomas en botón, los cuales se encuentran distribuidos en varios puntos de la membrana, es decir
no como un todo homogéneo, sino que en puntos que van unidos entre si a través de los cables de citoqueratina
los desmosomas en botón establecen una relación directa con
los hemidesmosomas que se encuentran en la porción basal
la unión entre los desmosomas en botón y hemidesmosomas se da por
los filamentos intermedios están estableciendo interacciones que ayudan a propulsar y mantener organizada la célula frente a cualquier tracción mecánica
Si la unión estrecha fuera permeable a una molécula bastante pequeña, tendríamos que encontrar que difunde a través de
espacio paracelular de estas 2 células
las E-caderinas, las cuales cuando se encuentra estableciendo la unión
adherente por el lado extracelular, van a estar formando puentes con iones de calcio
si se desorganiza la unión de las E-caderinas, es debido a
cuando hay una deficiencia de calcio, y por ende, hay una perdida de interacción entre la E-caderina y la E-caderina vecina.
Por el lado citosólico de las uniones en banda también hay proteínas que son las
alfa y beta catenina, y que ellas se conecten son las responsables de unirse con los filamentos de actina
Esta unión entre caderinas es visto desde el espacio
paracelular
En la unión entre desmosomas también se encuentran uniones por
E-caderina, las cuales también establecen contactos, pero están más separadas que los desmosomas adherentes
En la parte más interna, ahora mirando hacia dentro de la membrana (citosol) se encuentran otras proteínas que sirven de
puente para que ahora estos elementos se asocien a los elementos de citoqueratina
Las proteínas que participan en estas uniones son
de gran complejidad
Lo único que puede difundir libremente por estas uniones es
el agua, pero no otro tipo de componente, además de algunos iones
la importancia de las otras proteína a parte de las claudinas (familia de más de 20 proteínas) se debe a
da la diversidad porque no todas ellas están presentes en todas las uniones estrechas, sino que depende del tipo celular
ocludina
proteína que se encuentra presente en todas las uniones estrechas
Por el lado citosólico encontramos que las claudinas se contactan directamente con
las proteínas citosólicas, que es la Z01, y esta, a su vez, con otras proteínas Z02, Z03, y la ZONAB, que es un derivado de la Z0
A través de la Z0 hay interacciones con
microfilamentos de actina y también de la otra Z0
También se encuentra un componente de miosina, una proteína que puede interactuar con los microfilamentos de actina y producir
movimiento y desplazamiento entre ellas
Todas estas proteínas están cumpliendo una función en la regulación, también se encuentran las rab GTPasa
también forman parte de las interacciones con los filamentos de actina que se asocian a las Z01
el complejo de unión proteica es el responsable de
ser oclusivo para que los componentes no pasen de la basal a la apical y viceversa
en un epitelio, inferior a la unión estrecha se encuentra la
unión adherente que tiene la E-caderina, alfa catenina y la beta catenina
La E-caderina se encuentra en
la membrana, y la beta catenina en el citosol
En el desmosoma en botón encontramos elementos similares a las E-caderinas
Unidos entre sus membranas se encuentran distintas moléculas, y hacia el interior se encuentran otros elementos que se unen con los filamentos de citoqueratina
Encontramos que todas estas células que conforman las monocapas cumplen funciones de
barrera, para impedir el paso desde el lumen a la MEC, pero este epitelio no es homogéneo respecto a su funcionalidad, sino que tiene dominios
las células de los distintos dominios de los epitelios son responsables de
la proliferación de la célula, para que el resto de las células de este epitelio se desescamen y se cambien
para el recambio celular, es necesario que ocurra la
migración celular desde la curvatura basal hacia apical
las interacciones entre células son
dinámicas, pueden desorganizarse
los tight junction cuando la célula se encuentra en proliferación, rompe interacciones de proteínas que se encontraban en su función de barrera, y comienza a
interactuar con otros factores, que son factores de transcripción que posteriormente van a ir hasta el núcleo para activar genes que deben estar activos para la traducción de proteínas que van a participar en la proliferación celular
La unión adherente también participa en la proliferación, y vemos que mantiene interacciones con
proteínas hacia el citosol, y cuando esta célula ya se encuentra en proliferación, la beta catenina actúa como un factor de transcripción para ir a activar genes para que actúen en la proliferación
elementos que cumplen cierta función de estructuración pueden posteriormente cumplir funciones de
señalización para la activación de la transcripción de genes
Las células que ya proliferaron tienen que
migrar
En el caso de la unión adherente, el filamento de actina que se encuentra asociado en la parte de la organización, en el caso de la migración
esta proteína que corresponde a la miosina establece interacciones con la actina, lo cual da movimiento para que la célula comience a desplazarse hacia la región apical de la vellosidad intestinal
la enfermedad inflamatoria del intestino, en condición patológica las células pierde las
interacciones entre células, y ahora esta unión establece con los microfilamentos de actina que tenía la unión estrecha, una alta interacción con miosina, y establece un movimiento que hace que la unión estrecha se desorganice completamente, y pierde la función de barrera
cualquier elemento del lumen puede cruzar hacia la MEC, y establece un cuadro inflamatorio por
la liberación de muchos factores de inflamación
En el caso del cáncer, se encuentra una enorme proliferación que puede darse por la actividad de algún oncogen que esté presente en alguna de estas células, hace que se pierda la interacción de las tight junction
generando que se desactiven y empieza ahora a establecer funciones de factor de transcripción, activando la proliferación, y por su parte las uniones adherentes también activan por la beta catenina, y empieza la proliferación
En el caso de la piel, observamos un epitelio estratificado. La porción más externa es donde normalmente estamos recambiando los epitelios queratinizados en la parte de la epidermis, y vamos observando distintas zonas donde se genera
desorganización
la piel contamos con distintos tipos de microorganismos los cuales producen toxinas (como estafilococos), y esas toxinas pueden llevar a
desorganizar los desmosomas en botón, y esos desmosomas empiezan a perder interacción entre células, lo cual puede ser gatillado por la toxina
Los adenovirus activan enzimas que normalmente están inactivas, pero la información del virus activa la enzima que empieza a degradar
las uniones celulares
MEC
es una red compleja de macromoléculas hidratadas formadas por proteínas y azúcares que, junto con los factores solubles unidos, comprenden el microambiente estromal acelular de los tejidos
la matriz extracelular juega un papel inductivo instructivo en el desarrollo y es crítica para
el mantenimiento de la homeostasis tisular
La matriz extracelular no solo transmite la fuerza celular y tisular para dar forma al desarrollo y ajustar las actividades celulares que son clave para el comportamiento tisular coordinado, sino que
se remodela de forma que evoluciona temporalmente para mantener la función integrada del tejido
las perturbaciones en la composición de la matriz extracelular comprometen los
principales procesos del desarrollo y la homeostasis tisular, y promueven la enfermedad
la lámina basal es una bicapa lipídica?
no
receptores de adhesión que son proteínas integrales que se encuentran en la lámina basal y son las responsables de
mantener los contactos ya sea directa o indirectamente con los elementos del citoesqueleto, y con los elementos presentes en la lámina basal
La membrana es considerada un conector entre
la célula y la lámina basal
existe reciprocidad entre el intracelular y extracelular a través de
la membrana plasmática y conectado con lo que es la MEC
Constituyentes principales de la MEC
- Características moleculares de algunos componentes (colágeno, proteoglicanos)
- Moléculas asociadas a la MEC
A cada dominio dentro de nuestro cuerpo se le da el nombre de soma, porque la cantidad de proteínas que lo conforman es muy grande, siendo aproximadamente
300 proteínas que conforman la MEC
En la lámina basal identificamos ciertos tipos de proteínas, mientras que en el estroma
se encuentra otra serie de fibras y glicoproteínas
En la membrana encontramos proteínas de
adhesión
Las proteínas que forman dímeros se llaman
integrinas
Hay una enrome biodiversidad de contactos que se establecen, y que estas integrinas pueden
conectarse de distintas formas con los distintos tejidos que forman parte ya sea del estroma o la matriz extracelular
Se forman interacciones con otros tipos celulares que están presentes en la MEC con fibras nerviosas, como por ejemplo
fibras de colágeno, macrófagos, células del sistema inmune, etc
- Factores de crecimiento, citoquinas, las cuales son factores que se encuentran en baja cantidad en condiciones fisiológicas
las cuales son unas proteínas que participan en procesos de activación, y que se encuentran muy altas cuando hay inflamación (libre o unido)
- Hormonas, llegan a través de
los vasos sanguíneos
los receptores se encuentran en
la superficie celular
hay moléculas de adhesión celular como las
integrinas
los distintos mecanismos de respuesta a hormonas son
Local, sistemático, autocrino, paracrino, juxtacrino (células muy juntas entre sí, por lo que la hormona actúa en conjunto y simultáneamente)
La MEC está en contacto permanentemente, su vida media no es estable, aunque hay algunas de vida media más larga como el colágeno, pero las proteasas
se encontrarán constantemente recambiando las proteínas de la matriz
Los colágenos son proteínas
fibrosas
Hay diferentes tipos de colágenos, los cuales pueden estar ubicados en
diferentes tipos de tejidos y en diferentes concentraciones
La síntesis de colágeno se realiza en el RER, y sale como una
alfa hélice con 3 cadenas, para luego en la MEC, estas cadenas se comienzan a unir entre si
El colágeno debe contar con una secuencia señal para
sintetizarse
El colágeno también recibe modificaciones postraduccionales, se encuentra glicosilado y posteriormente es exocitado al complejo de Golgi, y desde este complejo sale hacia
la MEC, y los óvalos que llevaban estas cadenas se desprende y permite que las alfa hélice se unan entre si, llegando de esta forma a formar la gran fibra de colágeno
otros aminoácidos que forman el colágeno
la prolina, la hidroxiprolina, y otros más
Se observan los colágenos más gruesos que corresponde al tipo I, pero el colágeno que se encuentra en el medio es del tipo
VI, e interactúa con el otro colágeno
un colágeno de tipo II que también es de los colágenos de fibra gruesa, el cual interactúa con el de tipo
IX
Proteoglicanos
Están presentes en:
- Membrana plasmática
- MEC-lámina basal
- MEC (estroma o tejido conectivo)
Los proteoglicanos son polipéptidos que cuentan con un aminoácido que corresponde a la
serina, y se unen a distintos tipos de azúcares, a los cuales se une un polímero que forma los disacáridos
los glicosaminoglicanos, los cuales son disacáridos formados por
diferentes monosacáridos
los proteoglucanos, además de contar con los OH, tiene grupos carboxilos, y algunos grupos sulfatados y toda la cantidad de estos grupos otorga la polaridad, lo cual aporta a
la hidratación de la MEC
La MEC del cartílago, toda la matriz azul que la compone corresponde a un proteoglucano que se encuentra en todas nuestras articulaciones y está altamente hidratado, dejándolo de esta forma
como una esponja que permite separar los huesos entre si y mantiene la elasticidad del hueso para que pueda mantener el movimiento como las flexiones de las articulaciones
El agrecan se encuentra en todos los
cartílagos
Cuando el proteoglicano cuenta con esta cantidad de glicosaminoglicano, la proteína central
ya no se encuentra visible
En la MEC también se encuentran proteoglucanos, también se encuentran en
la membrana plasmática
dentro de las funciones de los proteoglucanos se encuentra
mantener enmascarado factores de crecimiento como se observa en la MEC
En la membrana también se observa un proteoglicano, es este caso sindecano, que se encuentra presentando el
factor de crecimiento a un receptor que activa la proliferación celular
el proceso de sellamiento de una herida es muy rápido, ya que hay
una permanente reserva de estos factores en la dermis
Lámina basal (LB)
Adhesión y comunicación:
célula-célula y célula-matriz extracelular
funciones de la MEC
- Soporte estructural y de organización tisular
- Regula crecimiento, diferenciación, desarrollo, respuestas metabólicas, expresión de genes, apoptosis, etc
- Composición tejido específico
- interacción con receptores específicos
la MEC provee a la célula
un medio dinámico para integrar forma y función
los receptores de adhesión presentes en la membrana plasmática que actúa como conector que une al polímero laminina que forman una red entre ellas, y esta red se conecta con colágeno especial, que es el colágeno de tipo
IV no fibrilar
para que la red de laminina y el colágeno tipo IV formen una estructura estable necesita que
otras proteínas las conecten como los proteoglucanos o hidrógeno, los cuales hacen de puente para que se establezca la interacción entre estos polímeros
la lámina basal está conformada por
2 polímeros de proteínas
La laminia está constituida por 3 subunidades
tiene partes fibrilares, partes globulares
las subunidades de cadena de la laminina son
cadenas alfa, cadena beta y cadena gama. Cada una de estas cadenas tienen dominios con los que se puede interactuar en esta zona
Existen 16 tipos de laminias diferentes, con diferentes características entre ellas, lo que les permite tener
diferentes dominios para reconocer a otras proteínas, y esto es parte de la diversidad que está presente en la lámina basal
Las lamininas forman una red, y establecen contactos entre ellas a través de
calcio, y cuando este calcio es retirado, esta red se desensambla
colágeno tipo IV también está formado por triple alfa hélice, pero el carboxilo y amino terminal se encuentran en una conformación muy diferente a los otros colágenos, lo que permite que
los colágenos no se establezcan solo como una fibra, sino que conforman toda una red
Observamos otros receptores que se encuentran en la membrana como las integrinas
las cuales reconocen proteínas de la matriz extracelular
Las integrinas reconocen un motivo que está conformado por 3 aa
Arg, Gly y Asp que dentro de la forma de cíngulo es el motivo RGB
Las integrinas están formadas por dímeros, tiene una porción extracelular, otra citosólica, y se encuentran muchas subunidades alfa y beta, por lo que
hay muchos dímeros que reconocen diferentes tipos de proteínas de la MEC
En la parte basal de una célula, están ubicados los hemidesmosomas, los cuales se unen con
resto de desmosomas en botón
Si se amplia un hemidesmosoma, encontramos que en su parte interior el citosol que, se observa
la membrana plasmática y su continuación con la lámina basal y el resto del estroma
La integrina alfa-6-beta-4 tiene dominios capaces de reconocer a
la laminina 5, y esta laminina reconoce al colágeno IV, y de ahí el colágeno interactúa con el resto de los componentes
Cerca de la lámina basal hay otro colágeno diferente, que es un colágeno de membrana plasmática, y corresponde al
colágeno XVII, tiene importancia en la integridad como conector de estas estructuras para mantener al epitelio unido a su MEC
Existe una patología gulosa por una mutación en el colágeno XVII, lo cual genera que este colágeno sea mas corto y, por ende
no se puede unir a esta región con la laminina y esta región se encontrará débil
Por el lado interno cuando estos hemidesmosomas se encuentran activos, se relacionan con
una serie de proteínas con microfilamentos de actina
La integrina cuenta con distintos tipos de ligando, diferentes tipos de subunidades y todas ellas otorgan una
especificidad a los tejidos que la presentan
La fibronectina se une solo a
un tipo específico de integrina
El fibroblasto que contiene colágeno sufrirá
apoptosis
Para que los sustratos puedan ser reconocidos, necesitan la presencia de
integrinas en sus membranas, y si no están, se genera muerte celular
Cuando hay una detención en el ciclo celular, también se puede generar una apoptosis que está
regulada
La célula que es transformada por algún oncogen provoca que estas células pierdan el equilibrio de reconocimiento, y van a perder el
reconocimiento con la matriz y con la célula vecina
, en la migración celular, la MEC modifica las integrinas que posee la célula, y va a poder caminar sobre
proteoglucanos y matrices, y así poder invadir, ir a vasos sanguíneos, y llegar a otros tejidos para provocar metástasis
Se encuentra una gran cantidad de señales, las cuales, si no se encuentran integradas con su MEC
pueden alterar las señales de proliferación
