RELACIONES DE LA CÉLULA CON SU ENTORNO -
MATRIZ EXTRACELULAR: La matriz extracelular está formada principalmente por proteínas, glicosaminoglicanos, proteoglicanos y glicoproteínas, organizados en entramados diversos que constituyen las diferentes matrices extracelulares de los distintos tejidos. Las proteínas más abundantes son el colágeno y la elastina. Sus principales funciones son: Las funciones de la MEC son una experimentación de las características física de los componentes de la misma. Las más importantes son: 1. Rellenar los espacios entre las células. 2. Permitir la compresión y estiramiento de las células. 3. Degradar los desechos tóxicos que no necesita nuestro cuerpo para así purificarnos. 4. Regeneración de tejidos. PROTEOGLICANOS: Los proteoglicanos son una clase especial de glicoproteínas que son altamente glicosiladas. Las moléculas se encuentran formadas por un núcleo proteico que se encuentra unido covalentemente a un tipo especial de polisacáridos denominados glicosaminoglicanos (GAG). Estas cadenas de glicosaminoglicanos (GAG) son largos polímeros de carbohidratos lineales que están cargados negativamente bajo condiciones fisiológicas, debido a la presencia de grupos sulfato y de grupos de ácido urónico. Los proteoglicanos se encuentran unidos al aparato de Golgi. Actúan como moduladores de señales en procesos de comunicación entre la célula y su entorno. Muchas enfermedades hereditarias, como el síndrome de Simpson-Golabi-Behmel y el síndrome de Ehlers-Danlos están asociadas a fallos en la biosíntesis de proteoglicanos o de GAG. Función Dada su diversidad estructural los proteoglicanos también tienen una diversidad de funciones tanto en la matriz extracelular como en la célula. Los proteoglicanos son el componente fundamental de la matriz extracelular animal, constituyen, por así decirlo, la principal sustancia que "rellena" los espacios que existen entre las células del organismo. Aquí forman grandes complejos, tanto con otros proteoglicanos hialuronanos y proteínas de la matriz fibrosa (como el colágeno). También están involucrados en la unión de cationes (tales como el sodio, potasio y calcio) y agua, y también regulando el movimiento de moléculas dentro de la matriz. La evidencia también muestra que pueden afectar la actividad y estabilidad de las proteínas y moléculas de señal dentro de la matriz. Función en la matriz extracelular Mantienen hidratada la matriz. Las cadenas de glucosaminoglucanos pueden generar geles de poros de diferente tamaño, por lo que pueden intervenir como filtro selectivo en la regulación del tráfico de moléculas y de células, seleccionándolas en función de su tamaño, su carga o ambas cosas. Los glucosaminoglucanos y proteoglucanos se asocian formando enormes complejos [polímero|[poliméricos]]. También se asocian con otros elementos de la matriz extracelular como el colágeno y con redes proteicas de la lámina basal formado estructuras muy complejas. El agrecano rodea el cartílago y le ayuda a soportar las fuerzas de compresión. -
Proteínas: Pertenecientes mayormente en las funciones de la matriz extracelular.
Proteoglicanos: Los proteoglicanos son macromoléculas formadas por una proteína central, a lo largo de la cual se asocian, por su extremo terminal, numerosas moléculas de glicosaminoglicanos sulfatados. Existe una enorme variedad de proteoglicanos, dependiendo del tipo y largo de la proteína central y del tipo, número y longitud de los glicosaminoglicanos asociados a ella. El
proteoglicano decorina, que recubre la superficie de las fibrillas colágenas, contienen 1 molécula ya sea de condroitin o de dermatansulfato. mientras que el proteoglicano aggregacan que es uno de los principales componentes de la matriz extracelular del cartílago presenta alrededor de 100 moléculas de condroitinsulfato y 30 moléculas de keratansulfato unidas a una proteína central de más de 3000 aminoácidos. Existe además la posibilidad de que la sustancia fundamental se organice en agregados moleculares aún mayores ya que los proteoglicanos pueden asociarse por uno de los extremos de la molécula de proteína central a lo largo del ácido hialurónico, por medios de proteínas globulares de unión. Se forma así la posibilidad de estabilizar la estructura de la sustancia fundamental, la cual podrá adoptar la consistencia de un gel relativamente fluido como es el caso de los tejidos conjuntivos laxos, o de un gel prácticamente sólido como en el caso del cartílago hialino. La mayoría de las funciones estructurales de los proteoglicanos se relacionan con sus características moleculares: interactúan con cationes y agua, tendiendo a inmovilizarlos, resistiendo muy bien las fuerzas de compresión. El líquido que los rodea constituye el líquido tisular y a través de él fluyen los metabolitos y difunden los gases respiratorios. Proteínas de adhesión: Son glicoproteínas que permiten la adhesión entre los componentes de la matriz, entre las células y la matriz y las células entre sí.(explicadas más adelante en la estructura de adhesión. Proteínas fibrilares: Las proteínas fibrosas, o escleroproteínas, constituyen una de las dos clases principales de proteínas, junto con las proteínas globulares. Son escleroproteínas la queratina, el colágeno, la elastina, y la fibrina. El papel de este tipo proteínas incluye la protección y el soporte, formando tejido conectivo, tendones, matriz orgánica de huesos, y fibra muscular de los animales. -Función estructural -Piel, tejido conectivo, fibras (pelo, lana, seda) -Secuencia favorece tipo especial de estructura 2ria ⇒ propiedades mecánicas especiales •Alfa Queratinas •Beta-Queratinas •Fibrina •Colágeno •Elastina Metaloproteinasas: Proteína que contiene un ion metálico como factor. Actúa como enzima, proteína de almacenamiento, transporte y señales. Es el principal trasportador de oxígenos en humanos, tomándolo o liberándolo en función de la presión parcial de oxígeno en los pulmones o en los músculos. El Metal suele estar coordinado por átomos de nitrógeno oxígeno o azufre pertenecientes a los aminoácidos de la cadena poli peptídica. -
Estructura de adhesión: En los organismos pluricelulares, la mayoría de las células se encuentran en contacto físico con otras células todo el tiempo como miembros organizados de un tejido. La naturaleza física de la conexión entre las células de un tejido en gran medida determina como es. De hecho, las propiedades funcionales de un tejido dependen de manera crítica en cómo las células individuales se ordenan entre sí. Así, pues como una casa no puede mantener su estructura sin clavos y cemento, un tejido no puede mantener sus características sin las apropiadas uniones celulares. Las uniones entre células están divididas en tres categorías, basadas en la función que cumplen: Uniones estrechas: también llamadas uniones oclusivas; conectan las membranas plasmáticas de células adyacentes formando una lámina, impidiendo que pequeñas moléculas
se pierdan entre el espacio intercelular. Esto permite que la lámina de células actúe como una pared dentro del órgano manteniendo las moléculas separadas. Uniones de anclaje: mecánicamente unen los cito esqueletos de una célula con el cito esqueleto de otras células o con la matriz extracelular. Este tipo de unión es más común en tejidos que se encuentran sometidos a estrés mecánico, como los músculos o la piel. Uniones comunicantes: muchas células se comunican entre sí por medio de conexiones directas, llamadas uniones comunicantes. En estas uniones, una señal química pasa directamente de una célula a otra adyacente; se establece un contacto físico directo que une los citoplasmas de dos células contiguas, permitiendo que pequeñas moléculas o iones pasen de una a otra célula. En animales este tipo de unión recibe el nombre de uniones GAP y en vegetales reciben el nombre de plasmodesmos. UNION ESTRECHA UNION DE ANCLAJE UNION COMUNICANTE (GAP) -Fijación y comunicación: La comunicación celular es la capacidad que tienen todas las células, de intercambiar información fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células. La comunicación celular es un mecanismo homeostático, porque tiene como objetivo mantener las condiciones fisicoquímicas internas adecuadas para la vida frente a los cambios externos. La existencia de organismos multicelulares, en los que cada una de las células individuales debe cumplir con sus actividades de acuerdo con los requerimientos del organismo como un todo, exige que las células posean un sistema de generación, transmisión, recepción y respuesta de una multitud de señales que las comuniquen e interrelacionen funcionalmente entre sí. Estas señales que permiten que unas células influyan en el comportamiento de otras son fundamentalmente químicas. Existen varias clases de comunicación, entre las más importantes encontramos: - Comunicación endocrina: En la comunicación endocrina, las moléculas señalizadoras (hormonas) son secretadas por células endocrinas especializadas y se transportan por el sistema vascular sanguíneo o linfático, actuando sobre células diana localizadas en lugares alejados del organismo. En los animales se producen más de 50 hormonas distintas por las glándulas endocrinas. La comunicación endocrina se lleva a cabo en las células somáticas. - Comunicación paracrina: La comunicación paracrina es la que se produce entre células que se encuentran relativamente cercanas (células vecinas), sin que para ello exista una estructura especializada como es la sinapsis, siendo una comunicación local. La comunicación paracrina se realiza por determinados mensajeros químicos peptídicos como citocinas, factores de crecimiento, neurotrofinas o derivados del ácido araquidónico como prostaglandinas, trombo anos y leucotrienos. También por histamina y otros coipos. - Comunicación autocroma: La comunicación autocroma o auto comunicación es la que establece una célula consigo misma. Este tipo de comunicación es la que establece la neurona pre sináptica al captar ella misma en sus receptores celulares, los neurotransmisores que ha vertido en la sinapsis, para así dejar de secretarlos o re captarlos para reutilizarlos. Muchas células en crecimiento como las células del embrión o las células cancerosas producen factores de crecimiento y los receptores para esos mismos factores de crecimiento y así perpetuar su proliferación, controlada en el caso del embrión y descontrolada en el caso del cáncer. - Comunicación yuxtacrina: Es la comunicación por contacto con otras células o con la matriz extracelular, mediante moléculas de adhesión celular. La adhesión entre células homólogas es fundamental para el control del crecimiento celular y la formación de los tejidos, entre células heterólogas es muy importante para el reconocimiento que realiza el sistema inmune. La comunicación yuxtacrina se realiza entre otros mecanismos por medio de las uniones celulares como las uniones gap. TIPOS DE MENSAJEROS
TIPOS DE RECEPTORES
