T05. Mecanismos relacionados con el citoesqueleto Flashcards

1
Q

¿Qué es el citoesqueleto?

A

Citoesqueleto es una red de proteínas filamentosas que se
encuentran en el citosol de la célula
El citoesqueleto no solo es el “esqueleto óseo” de la célula sino también sus “músculos”, ya que interviene en el movimiento de reptación, contracción muscular y cambios de morfología celular.

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2
Q

Funciones del citoesqueleto

A
  • Da la forma a la célula
  • Organiza los orgánulos en el citosol
  • Interactúa con el exterior
  • Implicado en el movimiento celular
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3
Q

3 componentes del citoesqueleto

A
  • Filamentos de actina (6-8 nm Φ)
  • Microtúbulos (24-25 nm Φ)
  • Filamentos intermedios (10 nm Φ)
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4
Q

Composición del citoesqueleto (FILAMENTOS INTERMEDIOS)

A
  • no están relacionados
    directamente con los
    movimientos celulares
  • aportan resistencia mecánica a
    células y tejidos
  • envuelven el núcleo
  • Subunidad: varias proteínas
    filamentosas
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5
Q

Composición del citoesqueleto (MICROTÚBULOS)

A
  • determinan la posición de los orgánulos
  • dirigen el transporte intracelular
  • forman el huso mitótico durante la mitosis
  • subunidad: tubulina
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6
Q

Composición del citoesqueleto (FILAMENTOS DE ACTINA)

A
  • determinan la forma de la célula
  • necesarios para la locomoción
  • forman el anillo contráctil en la división celular
  • Subunidad: actina
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7
Q

Mecanismos relacionados con citoesqueleto (8)

A

• FORMA CELULAR
• CITOCINESIS
• MICROVELLOSIDADES
• FORMACIÓN DE VESÍCULAS MACROPINOCITOSIS, FAGOCITOSIS
• ORGANIZACIÓN INTERNA
• CONTRACCIÓN MUSCULAR
• ADHESIÓN Y EXPANSIÓN CELULAR (CELL SPREADING)
• POLARIZACIÓN Y MIGRACIÓN CELULAR

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8
Q

Movimiento celular (características random)

A
  • ## -Movimiento mesenquimal Movimiento ameboide
    La mayoría de las células animales no nadan, a excepción de los espermatozoides, sino que reptan Existe una combinación entre señales solubles y señales a nivel de la membrana celular con la
    matriz extracelular por donde se mueven
    La migración celular depende del citoesqueleto de actina
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9
Q

¿Por qué y cómo migran las células?

A
  • Migración de una única célula
    • Chemotaxis: estímulos químicos solubles
    • Haptotaxis: gradientes de adhesión al sustrato
    (presencia de proteínas de la MEC)
    • Durotaxis: propiedades mecánicas del sustrato
  • Migración colectiva
    • Migración por capas
    • Migración por contacto célula-célula
    • Migración “tailgating”
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10
Q

¿En qué está involucrado el citoesqueleto de actina?

A

El citoesqueleto de actina está involucrado en la migración y en dar la forma celular formando el córtex celular, junto a otras proteínas.

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11
Q

Polarización células migratorias

A

-
El citoesqueleto de actina está involucrado en la migración y en dar la forma celular formando el córtex celular, junto a otras proteínas.
Las células migratorias tienen polaridad: una parte delantera y otra trasera. Si no fuera así, irían en todas direcciones
La polaridad dependerá de los filamentos de tubulina y actina que están polarizados (+ y -) (no es carga eléctrica!)
Los filamentos también adoptan formas tridimensionales ya que pueden ser entrecruzados por otras proteínas (p.ej. ARP2/3)

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12
Q

Hay diferentes tipos de estructuras presentes o protuberancias en la migración celular:

A

• filopodios (1D, agrupación de filamentos de actina; neuronas y algunos fibroblastos)
• lamelipodios (2D, los filamentos de actina forman una lámina; células epiteliales y fibroblastos)
Estas estructuras protuberantes se deben a la polimerización de los filamentos de actina que empujan a la membrana hacia afuera

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13
Q

En la migración celular ocurren 3 procesos esenciales:

A
  1. Extensión. Se forman protuberancias gracias a la polimerización de la actina que empujarán a la membrana plasmática hacia afuera al frente de la célula o “leading edge”
  2. Adhesión. Estas protuberancias se anclarán a la superficie sobre las que se están desplazando a través de las integrinas.
  3. Desunión y contracción. El resto de la célula se arrastra por la fuerza de tracción generada por los puntos de anclaje y despega
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14
Q

Cuando avanza el lamilipodio, ¿qué hacen los filamentos de actina? (Polimerización actina en la extensión)

A

El lamelipodio avanza, pero los filamentos de actina permanecen estacionarios respecto al sustrato.

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15
Q

¿A qué extremos están orientados los filamentos de actina en la polimerización de actina en la extensión?

A

Los filamentos de actina están orientados con el extremo (+) hacia fuera.

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16
Q

¿Qué hace la proteína accesoria Arp2/3?

A

La proteína accesoria Arp2/3 une los extremos (-) a otros filamentos de actina. Forman una red

17
Q

Proceso de treadmilling

A

A esta red de filamentos de actina se van asociando por el extremo (+) subunidades de ATP-actina y disociando por el extremo (-). Proceso de “treadmilling”.

18
Q

¿Qué hacen las proteínas de “capping” y las cofilinas en polimerización de actina en la extensión?

A
  • Mientras que las proteínas de “capping” estabilizan el filamento por (+) (ATP-actinas), las cofilinas pueden depolimerizar por (-) (ADP-actinas)
  • Las ADP-actina pueden ser reutilizadas al fosfatarse de nuevo a ATP-actina y se produce un flujo de ATP-actina hacia el extremo (+)
19
Q

Adhesión a la superficie (general)

A
  • Los lamelipodios y filopodios se adhieren a la superficie (matriz extracelular) a través de las integrinas (proteínas transmembrana)
  • Las integrinas están conectadas por su lado citosólico a los filamentos de actina y por su lado extracelular a la matriz extracelular (fibronectina). Se crea complejo de adhesión que es muy fuerte.
20
Q

Contracción de los filamentos en la tracción

A
  • El anclaje hace que haya un movimiento hacia fuera generando una fuerza
  • De alguna manera, esta fuerza estira de los filamentos de actina que se encuentran en la parte trasera
  • Se da la contracción de los filamentos de actina dispuestos paralelamente en las fibras de stress por interacción con las miosinas
  • Los complejos de unión se rompen y la célula se despega de la matriz extracelular
21
Q

Los receptores en las membranas activarán vías de señalización cuando…

A

… sean activados por factores solubles como, por ejemplo, factores de crecimiento

22
Q

Para que haya migración celular…

A

se ha de establecer la polarización de la célula (frente y parte trasera)

23
Q

Señales externas regulan el citoesqueleto de actina a través de…

A

GTPasas, miembros de la familia de proteínas Rho (Cdc42, Rac, Rho)
[Cada una de estas proteínas regulará uno de los 3 pasos que ocurren en la migración (extensión, adhesión, tracción)]

24
Q

La activación de Cdc42…

A

conduce a la polimerización de la actina agrupándose para formar filopodios (delante)

25
Q

La activación de Rac…

A

conduce a la activación de Arp2/3 que ayuda a formar redes o láminas de actina formándose lamelipodios (delante)

26
Q

La activación de Rho…

A

conduce a la activación de miosina II lo que activará la formación de fibras de estrés y activando la contracción de las fibras de estrés y del córtex celular

27
Q

Regulación de la migración (random, ligandos, activación Arp2/3)

A
  • Cada una de las proteínas de la familia Rho estará activando una ruta diferente
  • Los ligandos que activan estas rutas pueden ser factores de crecimiento o bien LPA (ácido lipofosfatídico; se une a receptores ligados a proteína G, LPAR)
  • Cdc42 activa Arp2/3 a través de WASP pero Rac también activa Arp2/3 a través de WAVE.
28
Q

Rho tiene dos efectos:

A
  • Activa la proteína formina y crea filamentos de actina sin ramificaciones
  • Activa la Rho quinasa que puede fosforilar la cadena ligera de la miosina II e inhibe a la MLC fosfatasa. Esto hace que se pueda dar la contracción por miosina II
29
Q

Ensayos para estudiar la migración

A
  • Cultivo celular confluente 100% (se inhibe la división celular con un antimitótico, pej. Mitomicina)
  • Se produce una línea o rasguño con una punta o aguja
  • Se observa en el tiempo como se cierra la apertura
  • En este experimento se demuestra que la falta de Rac, Cdc42 y de Rho no lograría a cerrar la apertura
  • Serían necesarias las 3 proteínas para acabar de cerrarla