Anexo al TEMA 3: Interacción célula matriz.

Anexo al TEMA 3: Interacción célula matriz.

Anexo al TEMA 3: Interacción célula matriz.
Enero de 2007. Revisado en Enero de 2008.
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La matriz extracelular (MEC)
Proteínas estructurales brosas
Colágeno
Fibras elásticas
Matriz intersticial
Glicoproteinas de adhesión
Gel de proteoglicanos y glicosaminas
Membrana basal (MB)
Estructura morfológica de la MB
Ultraestructura de la MB
Receptores de la matriz extracelular
Integrinas
Interacción integrina - ligandos (brinógeno, laminina)
Regulación celular de la actividad de las integrinas
Rutas de señalización activadas por las integrinas
INTRODUCCIÓN
Los tejidos están constituidos por células y por material extracelular producido por las células. Este material recibe el nombre de matriz extracelular.
A través de moléculas proteicas integrales de la membrana plasmática se
establece una continuidad entre el interior de la célula y la matriz extracelular.
Moléculas del citoesqueleto se unen a proteínas de la membrana, que son receptores para macromoléculas de la matiz extracelular, estableciendo una conexión
entre el citoesqueleto y la matriz extracelular.
Un componente importante de la matriz es la lámina basal, que se dispone
entre los tejidos epiteliales, células musculares, capilares sanguíneos y linfáticos,
y el tejido conjuntivo.
La matriz tiene un signicado funcional bastante amplio en los tejidos, participando en el mantenimiento de la estructura, del desarrollo embrionario y
post-natal, de la proliferación celular, de la regeneración, de la nutrición y de
procesos patológicos.
Los componentes brilares de la matriz son los diversos tipos de colágeno y
las bras elásticas. Los principales componentes no brilares son las glicoproteínas bronectina y laminina, y los glicosaminoglicanos, que generalmente están
asociados a proteínas, formando los proteoglicanos.
MATRIZ EXTRACELULAR
La vida de la célula está íntimamente ligada a las macromoléculas externas
que están formando la matriz extracelular (MEC). Inuyen tanto en su crecimiento, diferenciación y muerte. Además interviene también en la regeneración,
curación y brosis.
La MEC está formada por bras -reticulares, elásticas y de colágeno-, y
sustancia fundamental. La sustancia fundamental amorfa constituye la matriz
símil gel en la que están incluidas las bras y las células, ya a través de la
cual se difunde el líquido tisular. La sustancia fundamental está compuesta
por glicosaminoglicanos (GAG), proteoglicanos y glicoproteíanas. Las células
que contiene la sustancia fundamental son entre otras, broblastos, macrófagos,
células plasmáticas, mastocitos, pericitos, leucocitos y células adiposas.
Las células son las que secretan localmente la MEC formando una red que
constituye una importante proporción del volumen del cualquier tejido.
Las funciones de la MEC son varias, y entre ellas destacaremos las siguientes:
Las proteínas de matriz captan agua que aporta la turgencia a los tejidos
blandos y minerales que proporcionan la rigidez a los tejidos esqueléticos.
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Es un reservorio de factores de crecimiento que controlan la proliferación
celular.
Interviene en la interacción célula- célula, y aporta un sustrato para la adhesión, migración y proliferación de células, modulando directamente la forma
y la función celulares.
Juega un importantísimo papel en la morfogénesis, la curación de heridas y
los procesos bróticos crónicos, así como la invasión tumoral y metástasis.
La MEC está formada por tres grupos de macromoléculas (A) que están presentes en la uniones intercelulares y en las supercies celulares, y pueden ensamblarse con dos organizaciones generales (B): matriz intersticial y membrana
basal (MB).
(A) Macromoléculas:
1. 1.- Proteínas estructurales brosas (colágenos y elastinas).
2. 2.- Un grupo diverso de glucoproteínas adhesivas.
3. 3.- Proteoglicanos y ácido hialurónico.
(B) Estructuras de organización general:
1. La matriz intersticial: Está presente en los espacios entre células epiteliales,
endoteliales, células de músculo liso, y en el tejido conectivo. Se compone de colágeno brilar y no brilar, elastina, bronectina, proteoglicanos,
hialuronato y otros componentes.
2. Las MB están producidas por células epiteliales y mesenquimales, y se encuentran estrechamente asociadas con la supercie celular. Constituyen una
red de colágeno no brilar amorfo (mayoritariamente de tipo IV), laminina,
heparán sulfato, proteoglicano y otras glicoproteínas.
La matriz extracelular también es importante en la patología, ya que su
viscosidad retarda la penetración de microorganismos en los tejidos. Bacterias que producen enzimas capaces de digerir macromoléculas de la MEC, se
inltran con mayor facilidad en los tejidos. Es el caso de los estalococos que
secretan hialuronidasa y el caso del clostridium (responsable de la gangrena)
que secreta colagenasa.
COLÁGENO
El colágeno cumple una importante función estructural en nuestro organismo. Sin él, el ser humano sería una masa de células interconectadas por unas
pocas neuronas.
Los colágenos se componen de una triple hélice de tres cadenas polipeptídicas
α. Hay 27 tipos de colágenos distintos codicados por 41 genes dispersos en 14
cromosomas. Sintetizado por broblastos.
En el grupo de los colágenos intersticiales o brilares nos encontramos los de
tipo I (dermis, hueso, cápsulas de los órganos, brocartílago, dentina, cemento),
II (cartílagos hialino y elástico), III (bras reticulares), V (placenta),y tipo VII
(brillas de anclaje de la lámina basal). Todas las bras de colágeno presentan
una periodicidad de 67 nm, como consecuencia de la disposición especíca de
las moléculas de tropocolágeno, sin embargo en el colágeno de tipo IV no se
cumple.
En el grupo de los colágenos no brilares encontramos el de tipo IV al que
debemos hacer una especial mención. Éste colágeno no forma brillas, como lo
hacen muchos de los demás sino que forma láminas. Se compone de lamentos cortos que probablemente proporcionen integridad estructural a la lámina
basal junto con la laminina. Además contiene mayor cantidad de hidroxiprolina,
hidroxilisina y cadenas laterales hidrocarbonadas que los demás colágenos.
El colágeno tipo III forma las bras reticulares, delgadas bras ramicadas
cubiertas por hidratos de carbono, que forman delicados retículos alrededor de
las células musculares lisas, ciertas células epiteliales, adipositos, bras nerviosas
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y vasos sanguíneos. También constituyen el marco estructural de algunos órganos,
como el hígado y el bazo.
Otros colágenos pueden formar una trama y pueden funcionar como anclajes
en las uniones dermoepidérmicas, cartílago y pared de los vasos sanguíneos.
El colágeno brilar se sintetiza a partir del procolágeno (derivado del preprocolágeno). El procolágeno es secretado desde las células y escindido por
proteasas para formar la unidad básica de las brillas. La formación de bras
de colágeno se asocia con la oxidación de residuos especícos de lisina e hidroxilisina por la enzima lisiloxidasa extracelular. Gracias a esto se produce una unión
cruzada con las moléculas adyacentes permitiendo la disposición ordenada que
es característica del colágeno. Ésta unión contribuye a la tensión del colágeno.
La vitamina C es necesaria para la hidroxilación del procolágeno, un requerimiento que explica la inadecuada curación de las heridas en el escorbuto (ésta
enfermedad es debida a la falta de vit. C).
También se pueden dar alteraciones en la formación de colágeno por defectos
genéticos (síndromes hereditarios como el síndrome de Ehlers. Danlos, y de
osteogénesis imperfecta).
FIBRAS ELÁSTICAS, ELASTINA Y FIBRILINA
Encontramos bras elásticas en tejidos como los de los vasos sanguíneos, la
piel, ligamentos, el útero y el pulmón, ya que para desarrollar sus funciones
correctamente requieren la elasticidad que les aporta estas bras. Estos tejidos
también están sometidos a la tensión del colágeno pero para recuperar su forma
necesitan de las bras elásticas.
Las bras elásticas se caracterizan por ser más nas que las bras colágenas y
por estar distribuidas en un patrón ramicado que forma una red tridimensional.
Las bras están entretejidas con bras de colágeno para limitar la distensibilidad
del tejido y prevenir el desgarro debido al estiramiento excesivo.
Las gras elásticas son producidas por la mayor parte de las células productoras de bras de colágeno y reticulares, en particular los broblastos y las
células musculares lisas.
Morfológicamente, las bras elásticas tienes un núcleo central compuesto por
elastina, rodeado de microbrillas. Además encontramos grandes cantidades de
elastina, una proteína que, al igual que el colágeno, es rica en prolina y glicina,
pero se diferencia por ser pobre en hidroxiprolina y por carecer por completo de
hidroxilisina.
La red periférica de microbrillas está compuesto fundamentalmente de brilina (glucoproteína secretada de 350 kD) que se asocia consigo misma o con
otros componentes de la MEC. Las miobrillas sirven de armazón para el depósito de elastina y el ensamblaje de las bras elásticas. Los defectos heredados
en la brilina es la base del síndrome de Marfan.
ASPECTOS CLÍNICOS
Formación de queloides: las heridas quirúrgicas son reparadas por el organismo primero mediante colágeno tipo III débil, que luego es reemplazado por
colágeno tipo I, mucho más fuerte. Algunos individuos, sobre todo de raza
negra, forman un exceso de colágeno durante le proceso de cicatrización, por lo
que desarrollan cicatrices elevadas, denominadas queloides.
MATRIZ INTERSTICIAL
La sustancia fundamental está compuesta por glicosaminoglicanos (GAG),
proteoglicanos y glicoproteínas.
Los principales GAG que la constituyen son ácido hialurónico, condroitín-4-sulfato,
condroitín-6-sulfato y heparansulfato. Los proeoglicanos constan de una centro
proteido al que se unen GAG mediante enlaces covalentes. La bronectina es
la glicoproteína más importante. Parece ser esencial para facilitar la jación y
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la migración de las células a lo largo de los elementos de tejido conectivo, como
las bras de colágeno.
GLICOPROTEÍNAS DE ADHESION. CAMs, gliproteínas
transmembrana.
Las células se reconocen y se unen unas a otras. Esa propiedad es importante en los mecanismos de desarrollo embrionario y en el establecimiento y
manutención de la estructura de los tejidos.
Las glicoproteínas son grandes moléculas polipeptídicas acompañadas por
cadenas laterales de hidratos de carbono. Las mejor caracterizadas son la
laminina, fribronectina, condronectina, osteonectina, entactina y tenascina. La
laminina y la entactinan derivan de las células epiteliales, y la tenascina es
sintetizada por las células gliales del embrión, mientras que las demás son producidas por las células del tejido conectivo. Muchas células contienen integrinas,
que son proteínas de transmembrana con sitios receptores para una o más de
estas glucoprotínas. Además, las glucoproteínas también se jan al colágeno,
por lo que facilitan la adherencia celular a la MEC.
Las glicoproteínas de la membrana responsables de la adhesión entre células
son denominadas CAMs (cell adhesión molecules). Las CAMs son receptores
de supercie especializados en reconocer otras células a las que se adhieren,
para constituir los tejidos y órganos. Frecuentemente, las células responden a la
unión de las CAMs con pequeñas modicaciones de comportamiento: muchas
veces ocurre una reducción en la frecuencia de las mitosis. La inhibición por
contacto en las células en cultivo es un ejemplo.
Todas las CAMs son glicoproteínas integrales transmembrana, es decir, con
un extremo de la molécula expuesta en la supercie celular y el otro extremo
sobresaliendo en el lado citoplasmático de la membrana.
Las CAMs podemos clasiscarlas en cuatro familias principales: las de la
familia inmunoglobulina, las cadherinas, las integrinas y las selectinas. Estas
proteínas se localizan en la membrana celular, donde funcionan como receptores,
o son almacenadas en el citoplasma. Pueden actuar como receptores de moléculas similares o diferentes en otras células, facilitando la interacción de células
iguales /interacción homotípica) o células de diferente tipo (heterotípica). Normalmente las cadherinas participan en las homotípicas dependientes de calcio,
mientras que las de la familia inmunoglobulina, debido al tipo de ligando que
unen, participan tanto en las interacciones homotípicas como heterotípicos. Las
integrinas tienen una especicidad de ligando más amplia y son responsables de
muchos sucesos implicados en la adhesión celular.
Las IgCAMs constituyen un grupo importante y sus moléculas recuerdan
a las de los anticuerpos o inmunoglobulinas (Ig). Entre las IgCAMs pueden
ser mencionadas la C-CAMm encontrada en la supercie de los hepatocitos, la
Ng-CAM, de las neuronas y células de la glia, la N.CAM, que participa de la
adhesión de las neuronas, y la I-CAM, encontrada en varios tipos celulares.
La I-CAM de los leucocitos participa de la adhesión temporal de los leucocitos con las células endoteliales de los vasos sanguíneos, como parte del proceso
inamatorio. En ese caso la adhesión es temporal, al contrario de lo que generalmente ocurre en los adultos, donde las CAMs forman adhesiones más duraderas.
También en los procesos de cicatrización de las heridas y en la regeneración de los
tejidos, las CAMs forman adhesiones temporales, que se deshacen y rehacen en
un proceso dinámico. Ocurre lo mismo durante el desarrollo embrionario, para
posibilitar los movimientos celulares necesarios a la formación de la estructura
denitiva de los distintos tejidos y órganos.
Las cadherinas constituyen otro grupo de CAMs, sin embargo, al contrario
de las IgCAMs, son dependientes de los iones Ca2+. Las cadherinas mantienen
la adhesión entre las células en las concentraciones normales de Ca2+ en el
medio extracelular, pero pierden la adhesividad cuando la concentración de ese
ion es muy baja.
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Cuando las células normales se transforman en células malignas, pierden
la adhesividad, separándose unas de otras. Las células malignas sueltas son
llevadas por la sangre o por la linfa, produciendo tumores a distancia, las metástasis.
Inclusive las CAMs de células normales pueden participar de procesos patológicos. Un ejemplo es la anidad del virus de la poliomielitis por las neuronas.
Esos virus se unen a CAMs de neuronas, y así, penetran en esas células.
GLICOSAMINOGLICANOS (ácido hialurónico) Y
PROTEOGLICANOS
Los GAG son polímeros lineales (no ramicados) de disacáridos que se
repiten, uno de los cuales tiene siempre un radical amino (hexosamina), siendo
el otro un ácido urónico (ácido hexurónico). Contituyen una familia compleja
de la cual el ácido hialurónico (AH), el dermatansulfato, el condroitinsulfato y
el heparansulfato son los principales componentes. Presentan radiales carbonilo
(del ácido urónico), y a excepción del AH, presentan radicales sulfato, por lo que
presentan una carga negativa predominante. Esta situación atrae una nube de
cationes (principalmente sodio) que es osmóticamente activa, atrayendo agua,
lo que explica la alta hidrolia de esos compuestos y la formación de un gel en
la matriz extracelular. Esta cualidad aporta al tejido conectivo su capacidad
para resistir frente a las fuerzas de compresión. El AH aporta elasticidad y
lubricación a muchos tipos de tejido conectivo, especialmente notables es el
caso de los cartílagos articulares. El AH también se encuentra en la matriz de
células emigrantes y proliferantes, donde inhibe la adhesión célula a célula y
facilita la motilidad celular.
A demás, éste gel es importante en los procesos de desarrollo embrionario,
regeneración de los tejidos, cicatrización e interacción con el colágeno. Se sabe
que los grupos ácidos de esos compuestos interactúan con los radicales básicos
del colágeno, contribuyendo a la estructura (turgor) de la matiz extracelular.
A excepción del ácido hialurónico, los otros GAG mencionados se unen por
enlaces covalentes a cadenas proteicas, formando los proteoglicanos que destacan por su gran diversidad. Los proteoglicanos se denominan en función de
la estructura de su principal disacárido repetido. Los proteoglicanos también
pueden ser proteínas integrales de membrana y, a través de su unión a otras
proteínas ya factores del crecimiento de broblastos, actúan como moduladores
de crecimiento y la diferenciación celulares.
El CD44, una glicoproteína de supercie expresada por los leucocitos, se
une al AH. Gracias a ello, las células T pueden ser retenidas en los tejidos y
permanecer unidas al endotelio en los lugares de inamación.
GLICOPROTEÍNAS Y GLICOLÍPIDOS SON MARCADORES
RESPONSABLES DE LOS GRUPOS SANGUÍNEOS
Un buen ejemplo de marcadores de la supercie celular son las glicoproteínas y glicolípidos que determinan los grupos sanguíneos. Los grupos M-N son
debido tanto a la parte proteica como a la parte glucídica de la glicoforina, una
glicoproteína de la membrana de los eritrocitos.
Los grupos A-B-O dependen de pequeñas variaciones en la estructura de los
hidratos de carbono presentes en los glicolípidos y glicoproteínas de la membrana
de los eritrocitos.
MEMBRANA BASAL (MB)
La lámina basal es una región extracelular adicional, la componen la lámina
basal y la lámina reticular. Los componentes de la lámina basal son producidos por las células epiteliales, endoteliales y musculares, y no por células del
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tejido conjuntivo. La MB está situada entre los epitelios y la matriz extracelular del tejido conjuntivo subyacente, pero también se observa alrededor de los
adipositos, de las células musculares, las células de Schwann, algunas regiones
de astrositos, etc. La mayoría de estas membranas basales mide menos de 0,2
µm de grosor, pero algunas llegan a medir más de 2 µm, como la cápsula del
cristalino.
Su estructura está compuesta por una lámina lúcida y una lámina densa.
La primera es una na capa electrolúcida ubicada directamente entre la lámina
densa y la membrana celular, sus nos lamentos jan la membrana plasmática
a la lámina basal. La lámina densa tiene un aspecto reticulado al microscopio
electrónico. Los principales componentes de la lámina basal son la laminita, la
entactina y el colágeno tipo IV (derivan del epitelio) bronectina y perlacan (origen en el tejido conectivo). A menudo, la lámina basal se asocia con una lámina
reticular, un retículo broso del tejido conectivo subyacente al que está anclada
la lámina basal a través de bronectina, colágeno tipo VII y microbrillas.
La función más importante que desempeña la membrana basal en nuestro
organismo es de protección. Para que se propaguen en el organismo, las células
de los tumores malignos de origen epitelial deben atravesar las láminas basales
de los epitelios y las láminas basales de los capilares, para caer en la corriente
sanguínea o linfática. Nuevamente atraviesan la lámina basal, para salir en
dirección opuesta y formar colonias de células malignas o metástasis. Además
la lámina basal protege al pulmón contra la entrada en los tejidos de material
transportado por el aire inspirado.
Éstas no son las únicas funciones de la MB, además mencionaremos las
siguientes:
Estructura de jación
Compartimentalización
Filtración
Inducción de polaridad
Armazón o guía
UNIONES INTERCELULARES
La zonula ocludens, también denominada unión estrecha, que es la verdadera
barrera a la difusión. Está localizada en la porción más apical entre dos células
epiteliales vecinas y forma un anillo o banda circunferencial (de allí el nombre
de zonula) alrededor de la célula.
La zonula adherens, que es una adherencia similar a una banda continua.
Esta estructura rodea la célula y la une a sus vecinas
La macula adheres, también denominada desmosoma, es incluida por muchos
autores como tercer componente del complejo de unión. Es una adherencia puntiforme localizada, a diferencia de una adherencia zonular, ubicada en muchos
sitios sobre las supercies laterales superiores de células vecinas.
MODIFICACIONES DE LA SUPERFICIE CELULAR
Las células epiteliales presentan modicaciones de supercie relacionadas
con su función.
Microvellosidades, prolongaciones citoplasmáticas que se extienden desde la
supercie celular.
Estereocilias, microvellosidades muy largas.
Cilias, prolongaciones citoplasmáticas móviles.
Repliegues y prolongaciones de la supercie celular latera y basal, invaginaciones y evaginaciones de la supercie celular que forman repliegues e
interdigitaciones entre células contiguas.
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MODIFICACIÓNES DE LA MB EN LOS ESTADOS
PATOLÓGICO
En ciertas condiciones patológicas la MB sufre alteraciones marcadas. En la
diabetes, enfermedad que produce importantes trastornos del sistema vascular,
se comprueba un engrosamiento notable en la MB de los vasos de pequeño
calibre. Los capilares de los diabéticos ltran más proteínas plasmáticas que los
de los individuos normales, a pesar del aumento de espesor de la MB. La causa de
este engrosamiento parece ser la mayor síntesis de colágeno tipo IV y laminita.
Sin embargo, se ha demostrado que en la diabetes existe una disminución de la
síntesis del proteoglicano heparansulfato, lo cual contribuiría al aumento de la
permeabilidad capilar. Además, el proteoglicano condroitinsulfato se encuentra
anormalmente presente en las MB vasculares de animales con diabetes inducida.
También se sugirió que el engrosamiento sería producto, en parte, de la mayor
jación de proteínas a la MB. En la glomerulonefritis membranosa y en otras
patologías renales, se demuestra un engrosamiento de la lámina basal de los
capilares glomerulares. Se desconocen el signicado de estas alteraciones y su
efecto especíco sobre la función de los tejidos.
RECEPTORES DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
GLUCOPROTEÍNAS DE LA MEMBRANA BASAL.
Las glicoproteínas de la MB intervienen en la adherencia de las células.
FIBRONECTINA: representa una familia de más de 20 glicoproteínas que
contienen sitios de adhesión a las células, a otras moléculas de bronectina
y a componentes brilares de la matriz como el colágeno, la brina, los proteoglicanos y los receptores de supercie celular. Actúa como puentes de unión
entre las células y la matiz extracelular. Desempeña un papel importante en
la adherencia de la célula-matriz extracelular. Ésta molécula se encuentra en
el plasma, donde participa en la cicatrización la fagocitosis y la coagulación; y
en la matriz extracelular, donde forma brillas. Deriva de un único gen cuyo
ARN pre mensajero es procesado de diversas maneras, generando más de 20
mARNs diferentes. De ésta diferenciación se da lugar a la bronectina tisular y
la plasmática. La primera forma agregados brilares en los lugares de curación
de heridas. La segunda se una a la brina, formando el coágulo de sangre provisional. Es una molécula dimérica compuesta por dos cadenas glicoproteicas,
unidas por puentes de sulfuro, sintetizada por la mayor parte de las células,
que asegura la adherencia de éstas a la matriz. Las células cancerosas dejan de
retener la bronectina en su supercie, se liberan e independizan en el tejido
conjuntivo.
LAMININA: es la glicoproteína más abundante en la MB y está constituida por tres polipéptidos enrollados, en forma de cruz, que también presenta
porciones que se unen al colágeno tipo IV, al heparansulfato y a receptores
celulares de laminita, formando así puentes que unen las células a la matriz y
que atraviesa la lámina lúcida para conectar la lámina basal con la supercie
basal de la membrana plasmática de la células epiteliales suprayacentes. Tiene
dominios de unión tanto para la MEC como para receptores de supercie celular. Es especíca de las células epiteliales y tiene un papel equivalente al de
la bronectina. Como el colágeno IV y el heparansulfato son los principales
componentes de las láminas basales, la laminita sirve de puente de unión entre
las células y esas láminas. Tiene muchos dominios de reconocimiento que la
unen a la integrina y a la membrana plasmática.
INTEGRINAS: las integrinas representan una familia de receptores, localizados en las membranas plasmáticas, que se unen a varios componentes de la
matriz, entre los cuales están el colágeno, la laminina y la bronectina, facilitando tanto la adhesión entre células y la MEC, como a proteínas adhesivas
de otras células, estableciendo contactos célula a célula. Cada uno de estos
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receptores, está constituido por dos moléculas de glicoproteínas alargadas. Las
integrinas son proteínas de transmembrana, con un extremo externo que se une
a componentes de la matriz y un extremo citoplasmático que se une, por intermedio de la proteína talina, a al región del citoesqueleto constituida de actina.
Así se establece la comunicación de la matriz extracelular con el citoplasma a
través de la membrana plasmática, explicando la acción que la matriz ejerce
sobre el citoesqueleto.
También existen integrinas en las plaquetas sanguíneas, que se unen a la
bronectina y al brinógeno, que pueden estar presentes en la matriz cuando
ocurre la hemorragia.
Debido a esa asociación entre plaquetas, brinógeno y bronectina, los coágulos se unen a la matriz, proceso importante en el control de las hemorragias.
SELECTINAS : son una familia de tres proteínas estrechamente relacionadas
que varían en su distribución celular pero actúan en la adhesión de leucocitos
a células endoteliales. Son proteínas transmembrana de una única cadena con
una amina terminal relacionada con proteínas jadoras de hidratos de carbono
conocidas como lectinas de tipo C. La jación al ligando por selectinas es dependiente del calcio (de aquí el nombre de tipo C). la jación de selectinas a
sus ligandos tiene una tasa rápida de jación y también una velocidad rápida de
separación debido a su baja anidad; esta propiedad permite que las selectinas
medien la unión inicial y la rodadura subsiguiente de los leucocitos sobre el
endotelio siguiendo el ujo sanguíneo.
CADHERINA: signica proteína de adhesión dependiente de calcio". Hay
alrededor de 90 miembros. Participan en la interacción entre células el mismo
tipo. Conectan la membrana plasmática de células adyacentes, formando dos
tipos de uniones celulares denominados zonula adherens y desmosomas. La
unión de las cadherinas con el citoesqueleto se produce a través de dos tipos
de cateninas. La β -catenina une las cadherinas con una β -catenina que, a su
vez, se conecta con la actina, completando así la conexión con el citoesqueleto.
Las interacciones célula a célula mediadas por las cadherinas y las cateninas
desempeñan un papel fundamental en la regulación de la motilidad, proliferación
y diferenciación celulares, y son responsables de la inhibición de la proliferación
celular que se produce cuando las células normales en cultivo contactan entre sí
(inhibición por contacto).
β -CATENINA: si está libre puede actuar independientemente de la cadherinas, funcionando como regulador de los factores de transcripción nuclear en
la vía de señalización Wnt. La mutación y la expresión alterada de la vía de
β -catenina son muy importantes en el desarrollo del cáncer, sobre todo en los
cánceres gastrointestinales y hepáticos
Además de las familias de adhesión descritas anteriormente, otras moléculas de adhesión segregadas pueden mencionarse por su papel potencial en los
procesos patológicos:
1. SPARC : proteína ácida secretada y rica en cisterna, también conocida como
osteonectina, que contribuye al remodelado tisular en respuesta a una lesión,
y funciona como un inhibidor de la angiogénesis.
2. Trombospondinas : una familia de proteínas grandes multifuncionales, algunas de las cuales, similares a las SPARC, también inhiben la angiogénesis.
3. Osteopontina : regula la calcicación y también puede funcionar como un
mediador de la migración leucocitaria al servir como ligando del receptor
CD44.
4. Familia tenacita : está compuesta por grandes proteínas multiméricas implicadas en la morfogénesis y en la adhesión celular.
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RELACIÓN DE LAS INTEGRINAS CON CÉLULAS DE LA
INFLAMACIÓN Y LIGANDOS (citoesqueleto, glicoproteínas de la
MEC y proteínas de supercie)
Los dominios extracelulares de las dos cadenas de las integrinas se unen
a varios ligandos, incluyendo las glicoproteínas de la MEC, los componentes
del complemento activado y las proteínas de las supercies de otras células.
Varias integrinas se jan a secuencias Arg-Gli-Asp (RGD) en las moléculas de
bronectina y vitronectina. Los dominios citoplasmáticos de las integrinas interactúan con componentes citoesqueléticos (incluyendo la vinculina, talina, actina,
tropomiosina y α-actinina).
Las cadherinas y las integrinas unen la supercie celular con el citoesqueleto
a través de su unión a la actina y a los lamentos intermedios. Estas uniones,
sobretodo en el caso de las integrinas, aportan un mecanismo para la transmisión de fuerzas mecánicas y la activación de vías de transducción intracelular
de señales que responden a estas fuerzas. La unión de ligandos a las integrinas
provoca el agrupamiento de receptores en la membrana celular y la formación
de complejo de adhesión focal. Las proteínas del citoesqueleto que se localizan
junto con las integrinas en el complejo de adhesión focal celular incluyen la
talina, la vinculina y la paxilina. Los complejos integrina- citoesqueleto funcionan como receptores activados y desencadenan vías de transducción de señales
que incluyen la MAP cinasa, la PKC y la PI-3 cinasa. No solamente existe
un solapamiento funcional entre las integrinas y los receptores de factores de
crecimiento, sino que además las intregrinas y los receptores de crecimiento interactúan para regular la proliferación celular, la apoptosis y la diferenciación.
Las integrinas tienen un papel muy importante en la inamación. Para
desarrollar esa función se relacionan intimamente con las células que participan
en la respuesta inamatoria:
Leucocitos
Linfocitos; linfocitos T
Células presentadoras de antígeno
Células del endotelio vascular
ENFERMEDADES MENCIONADAS EN ESTE TRABAJO
SÍNDROME DE MARFAN : se debe a un defecto hereditario en el cromosoma 15 codicador de la brilina. Se forman bras elásticas mal desarrolladas
en el organismo y tienen predisposición a la rotura de la aorta, además afecta
al esqueleto, ojo y piel.
RELACIONADAS CON EL COLÁGENO:
ESCORBUTO : es una patología que se caracteriza por sangrados gingivales
y caída de los dientes, entre otros síntomas. Se debe a la deciencia de vitamina C, necesaria para la hidroxilación de prolina en la adecuada formación
de tropocolágeno y la generación de la brillas requeridas para mantener los
dientes en sus alvéolos óseos.
OSTEOGÉNESIS IMPERFECTA: también es conocida como la enfermedad
de los huesos frágiles. Es un trastorno fenotípico, se encuentran mutaciones de
los genes que codican la molécula de colágeno. Causa deciencias en la síntesis
de colágeno tipo I. Además de afectar al esqueleto
SÍNDROME DE EHLERS-DANLOS : es una enfermedad genética que se
hereda según las leyes mendelianas. Causa defectos en la síntesis o la estructura del colágeno brilar. Afecta a la piel, articulaciones, cicatrización, vasos
arteriales, esqueleto y ojos.
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RUTAS DE SEÑALIZACIÓN ACTIVADAS POR LAS
INTEGRINAS
En este apartado se adjuntan unos vínculos relacionados con las rutas de
señalización de las moléculas de adhesión de la MEC. Han sido extraidas de la
base de datos KEGG.
http://www.genome.ad.jp/dbget-bin/show_pathway?hsa04514+3383
http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/hsa/hsa04510.html
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