BIOLOGIA INTERACCIONES ENTRE LA CÉLULA Y SU AMBIENTE Trabajo realizado por: Allan Rivera Antonio Somarriba Luís Ramos Ricky Downs Rodrigo Valle Walter Cisneros
Managua, Agosto de 2011
ESPACIO EXTRACELULAR ATP TP A
es un nucleótido trifosfato que consiste en una base purina (Adenina) enlazada al átomo de carbono 1' de la Ribosa tres grupos fosfato se enlazan al átomo de carbono 5' de la Ribosa.
INTERACCIONES CÉLULA-MATERIALES EXTRACELULARES INTEGRINAS Constitución: Proteínas integrales que adhieren las células al
medio
extracelular; Se unen con sustancias especificas (ligandos)
en el medio
extracelular Son formadas por dos cadena alfa y
beta que se unen con enlaces
covalentes En el extremo terminal de las cadenas alfa,
se unen con cationes (Ca2+, Mg2+) los caules parecer ejercen un papel clave en la funcion adherente de las integrinas Cabeza globular extracelularestáconectada
membranamediante un par de piernas
con la
INTERACCIONES CÉLULA-MATERIALES EXTRACELULARES INTEGRINAS Activación: Se presenta en dos formas:
a) Inactiva (estructura flexionada) b) Activa (estructura vertical) La
forma inactiva se puede activar por fenómenos dentro de la célula que alteran la estructura de la molécula y aumentan su afinidad por un ligando extracelular (ej: agregación de plaquetas durante un coágulo solo ocurre después de activación citoplasmática y así incrementan su afinidad con el fibrinógeno)
SEÑALIZACIÓN ³DE ADENTROAFUERA´
INTERACCIONES CÉLULA-MATERIALES EXTRACELULARES SEÑALIZACIÓN ³AFUERAADENTRO´ Transmisión de señales del exterior al
interior
La unión de la integrina con el ligando (ej.fibronectina o
colágena) induce un cambio en la conformación en el extremo citoplásmico Alteración de la forma de interactuar con las proteínas que la
rodean, como la enzima cinasa de adhesión focal, que luego fosforaliza otras proteínas y se inicia una reacción en cadena.
Diferenciación celular; Crecimiento; Supervivencia de la célula;
INTERACCIONES CÉLULA-MATERIALES EXTRACELULARES Muchas de las proteínas celulares (fibronectina, factor de vonWillebrand
o colágena) se unen con las integrinas porque contiene al secuencia de aminoácidos: arginina-glicina-acido aspártico: RGD). Aplicación médica formación de trombo:
Un coágulo se forma por la agregación de plaquetas, la
cual ocurre mediante las integrinas que se unen con la secuencia RGD de otra plaquetas. Péptidos con RG D pueden inhibir la formación
impedido da ligación de las plaquetas.
de coágulo,
INTERACCIONES CÉLULA-MATERIALES EXTRACELULARES ADHESIONESFOCALESYHEMIDESMOSOMAS Adhesiones focales: Son sitios en los
que las células se adhieren al sustrato;
En esos locales existen grandes cúmulos de integrinas; Este tipo de adhesiones son estructuras dinámicas que pueden
romperse si se estimula da célula adherida a moverse o entrar en mitosis; La ligaciones focales se conectan con ligando extracelulares que
activan las cinasas de proteínas, como la FAK, que pueden transmitir señales a la célula; Parecen estar también implicadas en la adhesión y
celulares
locomoción
INTERACCIONES CÉLULA-MATERIALES EXTRACELULARES ADHESIONESFOCALESYHEMIDESMOSOMAS Hemidesmosomas:
Son
sitios diferenciados en las superficies basales de las células epiteliales en los que las células se unen con la membrana basal subyacente; Se forman por filamentos
intermedios (poseen queratina);
También
transmiten señales desde la Matriz extracelular que influyen en la forma y actividad de las células epiteliales unidas; Sin
estas estructuras la capa inferior de la epidermis pierde su adhesión con la membrana basal y hay la fuga de liquido hacia el espacio por debajo de la epidermis que origina la formación de grave de vesículas en la piel.
INTERACCION DE LAS CÉLULA ENTRE SI
La
disposiciones distintas de las células dentro de un tejido son causa de las interacciones entre las células Hay
cuatro familias distintas de proteínas integrales de membrana tienen un papel crucial en la mediación de la adhesión intercelular: Selectinas; ciertos miembros de la superfamilia
de inmunoglobinas;
algunos miembros de la familia de las integrinas; caderinas.
INTERACCION DE LAS CÉLULAENTRE SI SELECTINAS Forma
una familia de glucoproteinas integrales de la membrana que reconocen y se unen con una disposición particular de azucares en los oligosacaridos que sobresalen en la superficie de otra celula; Tienen
un pequeño dominio citoplasmático, un solo dominio que cruza la membrana y un segmento extracelular grande; Existen 3 selectinas conocidas:
1) selectina E: presente en las células endoteliales, 2) selectina P: se encuentra en las plaquetas y células endoteliales, 3) selectina L: presentes en los leucitos
INTERACCION DE LAS CÉLULAENTRE SI SELECTINAS Mecanismo de acción Las
3 selectinas reconoces un grupo particular de azucares que se encuentran en los extremos de la cadena de CHO de ciertas glucoproteinas complejas; Para que las selectinas se una con sus CHO ligandos
es necesaria la presencia de calcio. Funciones Median
las interacciones transitorias entre leucocitos circundantes y las paredes vasculares (en sitio de inflamación y coagulación); Unión
de embriones de mamiferos con la pared del utrero durante la implantación.
INTERACCION DE LAS CÉLULAENTRE SI INMUNOGLOBULINAS E INTEGRINAS Los
anticuerpos que son un tipo de proteínas llamados inmunoglobulina (Ig), consistían en cadenas de polipeptidos compuestos de varios dominios similares. Todo este grupo de proteínas constituyen las superfamilia de inmunoglobulina o IgSF. La
mayoría de los miembros de esta familia participa en la función inmunitaria, pero algunas media la adhesión intracelular independiente de Ca2+, ejemplos: Moleculas de adhesión celular vascular (VCAM); Moleculas de adhesión celular neural (NCAM); L1
(mediador de la adhesión entre las celulas no inmunitarias)
INTERACCION DE LAS CÉLULAENTRE SI INMUNOGLOBULINAS E INTEGRINAS Funciones NCAM y L1 importanes en el crecimiento nervioso, formación de sinapsis
y otros fenomenos de desarrollo neural; Estudios
recentes demonstran que el cono de crecimiento (punta del axon) tienen la proteinas L1 y su crecimiento es hacia sustracto que tambien contienen L1; La
ausencia de L1 resulta en retraso mental y dificuldad de controlar movimientos de las extremidades; La
mayoría de las integrinas facilitan la adhesión de las células con el sustrato, pero unas cuantas integrinas median la adhesión entre células mediante la unión con proteínas de otras células.
INTERACCIONES CÉLULA-MATERIALES EXTRACELULARES CADERINAS Son
una gran familia de glucoproteinas que median la adhesión intracelular dependiente de Ca2+ y trasmiten señales de la Matrix extracelular al citoplasma; Las
caderinas poseen una construcción modular. Las mejores estudiadas son: las caderinas E - epiteliales; N - neutral; P - placentaria; Estas
contienen un segmento extracelular relativamente grande consiste en cinco dominios uno tras otros de tamaño y estructuras similares, un solo segmento transmenbranoso y un pequeño dominio citoplasmico; El
dominio citoplasmico se relaciona con liembro de la familia catenina, las cuales tiene el papel de fijar las cederinas y transmitir senales al citoplasma.
INTERACCION DE LAS CÉLULAENTRE SI CADERINAS Mecanismo de Acción Las caderinas unen
entre si, lo hacen sobre todo mediante la unión con la misma caderina presente en la superficie de la celula contigua; Los iones de Ca2+
mantiene la estrcutura extracelular de la caderina en conformacion rigida necesaria para la adhesion celular. Funciones: La
adhesión por medio de las caderinas el la razon principal de la capacidad de la celulas similares se juntaren; La
perdida de la función de las caderinas parece tener un papel clave en la disenimación de los tumores malignos.
INTERACCION DE LAS CÉLULAENTRE SI UNIONES ADHERENTE Y DESMOSOMAS Uniones Adherente Som muy frecuentes en los epitelios (ej. recubrimiento intestinal); La
celulas en este tipo de uniones se mantienen unidas por enlaces dependientes de Ca2+ que se forman en los dominios extracelulares (caderinas); En
el dominio citoplasmico las caderinas se unen mediante la caterina alfa y beta con diversas proteinas citoplasmicas; Al
conectar el dominio extracelular y citoplasma estas uniones propocionan una via para se trasmitir senales del exterior al interior. La
perdida de la función de las caderinas parece tener un papel clave en la disenimación de los tumores malignos.
INTERACCION DE LAS CÉLULAENTRE SI UNIONES ADHERENTE Y DESMOSOMAS Uniones Adherente Som
muy frecuentes en los epitelios (ej. recubrimiento intestinal); La
celulas en este tipo de uniones se mantienen unidas por enlaces dependientes de Ca2+ que se forman en los dominios extracelulares (caderinas); En
el dominio citoplasmico las caderinas se unen mediante la caterina alfa y beta con diversas proteinas citoplasmicas; Al
conectar el dominio extracelular y citoplasma estas uniones propocionan una via para se trasmitir senales del exterior al interior.
INTERACCION DE LAS CÉLULAENTRE SI UNIONES ADHERENTE Y DESMOSOMAS Desmosomas Som
muy frecuentes tejidos sometidos a tension mecanica (ej. Musculos cardiaco, capas epiteliais de la piel y cervix uterino); Contiene caderinas que unen las celulas; Tiene
una estructura diferente de las caderinas de las uniones adherentes: Las placas citoplasmicas sirven como sitios de fijacion para los filamentos intermedios, Estes filamentos suministran continuidad de estructura y fuerza tensional a toda la hoja de la celula. La ligacion de los ligamentos intemediarios y las cederinas es realizada por proteinas (placoglobina y desmoplaquina)
INTERACCION DE LAS CÉLULAENTRE SI PAPEL DE LOS RECEPTORES EN AL SENALIZACION TRANSMEMBRANOSA La
integrinas y las caderinas pueden transmitir senales del ambiente extracelular al citoplasma, mediantes dos enlaces con el citoesquelecto y las moleculas reguladoras del citosol, como las cinasas, produzindo varios efectos: Cambios en el pH citoplasmico; Cambios en la concentracion de Ca2+ Fosforilacion de proteinas; Cambios en la expresion de gene.
ZONAS DE OCLUSION ZONAS DE OCLUSION La
integrinas y las caderinas pueden transmitir senales del ambiente extracelular al citoplasma, mediantes dos enlaces con el citoesquelecto y las moleculas reguladoras del citosol, como las cinasas, produzindo varios efectos: Cambios en el pH citoplasmico; Cambios en la concentracion de Ca2+ Fosforilacion de proteinas; Cambios en la expresion de gene.
UNIONESCOMUNICANTESYPLASMODESMAS UNIONES COMUNICANTES Uniones de abertura o Comunicantes: Son sitios en las células animales especializadas para la
comunicación intercelular. Las membranas se ponen en contacto estrecho entre si,
pero no en contacto directo.
La unión intercelular consiste casi en su totalidad de una proteína integral llamada conexina; las
conexinas se agrupan y dentro de la membrana plasmática y forman el complejo de subunidades llamado conexión.
UNIONESCOMUNICANTESYPLASMODESMAS UNIONES COMUNICANTES
UNIONESCOMUNICANTESYPLASMODESMAS PLASMODESMAS Unen a las células de un
tejido vegetal.
Son conductos cilíndricos de 30 a 60 nm. de diámetro, extendido entre células
adyacentes a través de la pared celular interpuesta. La vía del paso entre las células vegetales adyacentes se limita al estrecho espacio
entre la superficie externa del desmotubulo y la superficie interna de la membrana plasmática.
UNIONESCOMUNICANTESYPLASMODESMAS PLASMODESMAS
PERSTECTIVA HUMANA PAPEL DE LA ADHESION EN LA INFLAMACION Secuencia de eventos:
1. Las celulas de las paredes de las venulas, por medio de senales quimicos se vuelven mas adhesivas para los neutrofilos circulantes (leucocitos fagocitarios). Esto ocurre por medio de las seelctinas transitorias E y P. 2. Cuando los neutrofilos encuentran estas selectinas se unen con las celulas del endotelio; 3. Al unirse con el endotelio produce un aumento de la actividad de union de ciertas integrinas; 4. La activacion de las integrinas hace con que los neutrofilos se unan con gran afinidad con las celulas endoteliales, y asi detengan su rodamiento y se adhiren con firmeza a la pared vascular; 5. Los neutrofilos cambian su forma para entrar en lo tejido danado.
PERSTECTIVA HUMANA PAPEL DE LA ADHESION EN LAS METASTASIS El cancer es una enfermedad en la
que las cellulas espacan de los mecanismos normales de control del crecimiento des cuerpo y prolifieran sin regulacion; Si las celulas malignas permanecieran en
una sola masa, seria facil de curar, mediante su
estraccion quirurgica; El principal problema es la ocurrencia de matastasis, que consiste en la separacions de celulas
malignas del tumor principal, lo que inicia el crecimiento de tumores secundarios en otras partes de cuerpo. Las celulas metastasicas parecen ser menos adhesivas que las
demas para liberarse de la masa
tumoral primaria. En estudos de tumores de las celulas epitiliares
se encontro que mientras mayor fuera el nivel de expresion de las caderinas E, menor era el potencial metastasico de las celulas.
