29teo MATRIZ EXTRACELULAR

Vista previa del material en texto

La matriz extracelular, que forma parte del tejido conectivo → es la RESPONSABLE DE 
SOPORTAR LAS TENSIONES MECÁNICAS. 
TEJIDO CONECTIVO 
Está integrado por CÉLULAS y una MATRIZ EXTRACELULAR. A su vez, la matriz extracelular está 
formada por una MATRIZ AMORFA y por COMPONENTES FIBRILARES, productos de síntesis y 
secreción de las células conectivas. 
Funciones 
 el TC controla la arquitectura del organismo, la forma, la resistencia y la disposición de 
los diferentes tipos celulares. 
 Generan vías de comunicación, intercambiando señales que coordinan su 
comportamiento y expresión génica. 
 Controlan la estructura interna de la célula. 
 Cierto tipo de células dentro del TC almacenan grasas como fuente de energía. 
COMPOSICIÓN 
 
Las células del TC son dispersas y subyacen al tejido epitelial → lo sostienen y lo nutren por 
difusión → ya que el tejido epitelial es un tejido avascular y en cambio el conectivo no lo 
es. Según los componentes celulares, sustancia amorfa y fibras, el TC se clasifica en: 
 TC PROPIAMENTE DICHO. 
 TC ESPECIALIZADO → adiposo, cartilaginoso, óseo o sanguíneo. 
MATRIZ EXTRACELULAR 
La matriz extracelular es una red compleja de polisacáridos y proteínas secretadas que 
contribuyen a la estructura y función de los tejidos. LA FUNCIÓN DE LA ME ES MANTENER A LOS 
TEJIDOS JUNTOS; Y PARTICIPA EN LA SEÑALIZACIÓN. 
LA ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA ME DEPENDERÁ DEL TIPO DE TEJIDO 
29° T E O R I C O 
FUNCIONES DE LA ME 
 es un soporte físico. 
 regula el comportamiento de las células incluidas en la matriz. 
 influye sobre la supervivencia, desarrollo, migración, proliferación, forma y función. 
ES PRODUCIDA LOCALMENTE POR CÉLULAS QUE ESTÁN INCLUIDAS EN LA MATRIZ → LA PRINCIPAL 
CÉLULA QUE PRODUCE A LA ME ES EL FIBROBLASTO. 
 
COMPONENTES DE LA ME 
 GLUCOSAMINOGLUCANOS (GAGS) → otorgan resistencia a la compresión. 
 PROTEOGLUCANOS → son glicoproteínas con una o más cadenas de GAGS. Sellan las 
células y unen moléculas extracelulares. 
 COLÁGENO → son moléculas triméricas que forman fibra. Proporcionan integridad 
estructural, fuerza mecánica y resistencia. 
 ELASTINA → otorga elasticidad. 
 PROTEÍNAS MULTIADHESIVAS → unen y forman enlaces cruzados con receptores de 
adhesión y con componentes de la MEC. 
GLUCOSAMINOGLUCANOS 
Son moléculas con ALTA DENSIDAD DE CARGA NEGATIVA. Son cadenas de polisacáridos no 
ramificadas → compuestas por unidades repetidas de disacáridos. 
Uno de los residuos es un amino azúcar 
(N-acetilglucosamina o N-
acetilgalactosamina), generalmente 
sulfatado. 
El otro residuo es un ácido urónico 
(glucorónico o idurónico). 
Existen 4 grupos principales de GAGs: 
 ÁCIDO HIALURÓNICO → está en TC, cordón umbilical, humor vítreo, líquido sinovial, vasos 
sanguíneos y cartílago. 
 CONDROITÍN SULFATO Y DERMATÁN SULFATO → en tejidos óseos y cartilaginosos, piel y 
tendones. 
 HEPARÁN SULFATO → localizada en hígado, pulmón y piel. 
 QUERATÁN SULFATO → en la córnea, discos intervertebrales, etc. 
ÁCIDO HALURÓNICO 
Tiene un ALTO PESO MOLECULAR → lo que le impide poder plegarse → entonces, forma 
estructuras globulares compactas. El ácido hialurónico tiene una ALTA DENSIDAD DE CARGA 
NEGATIVA → lo que lo hace muy hidrofílico, permitiéndole neutralizar sus cargas negativas 
con sodio → tiene un alto grado de hidratación. OCUPAN CASI TODO EL ESPACIO 
EXTRACELULAR → POR LO TANTO TIENE FUNCIÓN DE RELLENO, AMORTIGUANDO GOLPES Y 
COMPRESIONES QUE RESIVA LA ME. 
 
PROTEOGLUCANOS 
LOS GAGS SE UNEN COVALENTEMENTE A UNA PROTEÍNA CENTRAL Y FORMAN LOS PROTEOGLUCANOS. 
La proteína central se sintetiza en el RE y al llegar al Golgi, se le agrega en una serina un 
tetrasacárido de unión formado por 4 azúcares; y además, también en el Golgi, por una 
glucosiltransferasa, se unen al tetrasacárido de unión → unidades de disacáridos que 
formarán al GAG. 
El proteoglucano puede sufrir 
modificaciones postraduccionales 
en el Golgi. 
 
 
LOS PROTEOGULANOS TIENEN UN ELEVADO PESO MOLECULAR. 
 DECORINA → proteoglucano pequeño formado por una proteína central y un GAG. 
 AGRECANO → proteoglucano constituido por una proteína central unida a múltiples 
GAGs. Tiene una alta relación polisacárido-proteína. 
Los preoteoglucanos presentan una ALTA HETEROGENEIDAD → la secuencia y la longitud de 
la cadena de la proteína núcleo es variable y el número de cadenas de GAGs que se 
unen a la proteína central también es variable. Sus fórmulas moleculares son aproximadas. 
Además → la proteína núcleo puede unir a más de un tipo de GAG y se tendría un 
PROTEOGLUCANO HÍBRIDO. 
Un agrecano está formado por la proteína central 
unida a múltiples moléculas de GAG. Los agrecanos 
a su vez pueden unirse a una molécula de ácido 
hialurónico y formar los agregados de agrecanos. 
Los agrecanos se unen al ácido hialurónico mediante 
PROTEÍNAS ADAPTADORAS O PROTEÍNAS DE UNIÓN. Estos 
agregados de proteoglucanos son estructuras de 
muy alto peso molecular. Pueden llegar a tener el 
tamaño de una bacteria. 
LA FUNCIÓN DE LOS PROTEOGLUCANOS ES VARIABLE 
 
El SINDECANO es un proteoglucano que se encuentra en la superficie celular y tiene dos 
funciones: 
 COLABORA CON LA INTEGRINA EN EL ANCLAJE CÉLULA-MATRIZ. En su dominio extracelular 
puede unirse a fibronectina y así colaborar en la unión; por el lado intracelular, el 
sindecano interactúa con el citoesqueleto de actina. 
 PARTICIPA EN CASCADAS DE SEÑALIZACIÓN (generalmente aquellas que tienen que ver 
con factores de crecimiento). Puede regular el metabolismo y otras funciones 
celulares ayudando a que factores de crecimiento y moléculas señalizadoras se unan 
a sus receptores anclados en la superficie celular. 
COLÁGENO 
 
El colágeno tiene una estructura proteica y existen distintos tipos. 
 
HEMIDESMOSOMAS 
Uniones célula matriz mediadas 
por integrinas que contactan con 
los filamentos intermedios. 
El COLÁGENO 17 puede unirse del 
DOMINIO EXTRACELULAR a LAMININA 
→ que forma parte de la lámina 
basal; y por su dominio intracelular 
a proteínas adaptadoras que se 
unirán a filamentos de queratina. 
COLABORA CON LA INTEGRINA EN LA 
. UNIÓN DE LA CÉLULA CON LA ME
COLÁGENO FIBRILAR 
El colágeno fibrilar es la principal proteína fibrosa de la 
ME; está formado por CADENAS ALFA que poseen 
 y dos aminoácidos que REPETICIONES DE GLICINA
pueden ser PROLINA O LISINA (y pueden o no estar 
hidroxiladas). LAS CADENAS ALFA SE ENROLLAN 
FORMANDO UNA TRIPLE HÉLICE CON ORIENTACIÓN HACIA LA 
DERECHA → y gracias a la hidroxilación de la lisina y la 
prolina, están estabilizadas por múltiples enlaces PdH. 
 
Molécula de COLÁGENO FIBRILAR → 3 cadenas de aminoácidos enrolladas → se asocian 
formando una fibrilla de colágeno → las fibrillas de colágeno se ensamblan en fibras de 
colágeno. 
SÍNTESIS DE COLÁGENO 
El colágeno fibrilar se sintetiza en el RETÍCULO como una PROCADENA A → ésta, en el RE sufre 
la hidroxilación de los residuos de prolina y lisina; y también en el RE, la hidroxilisina se 
glicosila. 
Luego la procadena a sale del RE hacia el Golgi → en donde se ensamblan 3 CADENAS 
 formando la triple hélice de . PROALFA PROCOLÁGENO
MEDIANTE VESÍCULAS DE SECRECIÓN → sale del Golgi y llega a la membrana plasmática para 
ser excretado hacia el exterior de la célula. Ya en el EXTERIOR CELULAR ocurre la 
degradación en propéptidos debido a ciertas enzimas → dando lugar a la MOLÉCULA DE 
. COLÁGENO MADURA
UNA VEZ FORMADA LA MOLÉCULA DE COLÁGENO MADURA → SE AUTOENSAMBLA EN FIBRILLAS 
FORMANDO LA FIBRILLA DE COLÁGENO → Y ESTAS SE AGREGAN FORMANDO LAS FIBRAS DE 
COLÁGENO. 
 
COLÁGENO ASOCIADO A FIBRILLAS 
Este colágeno tiene una ESTRUCTURA TRIMÉRICA HELICOIDAL interrumpida por uno o más 
dominios cortos no helicoidales → esto le permite al colágeno poder flexionarse. 
Se sintetiza también como un procolágeno, pero los propéptidos no son escindidos 
proteolíticamente tras la secreciónde la molécula sino que se conservan los propéptidos. 
No se agregan formando fibrillas sino que se unen a la superficie de las fibrillas formando 
un patrón periódico. . SIRVEN PARA FACILITAR LA ORGANIZACIÓN FIBRILAR DE LA ME
 
 
FIBRAS ELÁSTICAS 
Las fibras elásticas son PROTEÍNAS y están constituidas por ELASTINA → una proteína rica en 
prolina y lisina → estos aminoácidos no están glicosilados. 
La elastina se secreta en forma de un PRECURSOR como TROPOELASTINA → y en el espacio 
extracelular se va a ensamblar entre sí formando enlaces cruzados → se podrán ver 
segmentos hidrofóbicos cortos con propiedades elásticas y segmentos alfa hélices ricos en 
alanina y lisina que son los que intervendrán en el entrecruzamiento. 
Estas fibras se encuentran en tejidos que necesiten estiramientos → vasos sanguíneos, piel, 
pulmón. 
Las fibras elásticas pueden estar 
en DOS ESTADOS 
CONFORMACIONALES → un estado 
estirado y un estado de relajación. 
La fibra elástica (elastina en verde 
y en rojo los segmentos de 
entrecruzamiento) puede estar 
enrollada → y ante un estímulo 
pueden estirarse. Cuando el 
estímulo cesa, la fibra se relaja y se 
vuelve a enrollar. 
FIBRONECTINA 
La fibronectina es una e interviene en el anclaje célula-PROTEÍNA MULTIDOMINIO DE LA ME 
matriz → puede unirse a integrina cuando se forman las uniones célula-matriz. Existen 20 
isoformas de fibronectina y están formadas por 2 subunidades que se unen en su extremo 
carboxilo terminal por dos puentes disulfuro. 
Como es una proteína multidominio → se encuentra en cada una de sus subunidades 
distintos dominios de unión a diferentes moléculas. 
 
Hay un dominio llamado DOMINIO DE UNIÓN A UNA CÉLULA → en una de las subunidades de 
fibronectina, este dominio está formado por la SECUENCIA RGD (secuencia de unión a 
integrina); y en la otra subunidad, el dominio de unión a célula está formado por una 
SECUENCIA SINÉRGICA que, cuando la fibronectina se une a la integrina → esta secuencia 
aumenta la unión de la integrina con la fibronectina → UNIÓN DE ALTA AFINIDAD. 
 
LA FIBRONECTINA ESTÁ FORMANDO PARTE DE UNIONES CÉLULA-MATRIZ ASOCIADAS A FILAMENTOS DE 
ACTINA O UNIONES FOCALES. Los filamentos de actina se unen a través de proteínas 
adaptadoras al extremo citosólico de la subunidad beta de la integrina → y tanto la 
subunidad alfa como la beta de la integrina se unen a fibronectina en el dominio 
extracelular. 
 
La fibronectina puede ser una ; o puede estar en forma MOLÉCULA SOLUBLE Y ESTAR PLEGADA
de , en donde está FIBRILLAS DESPLEGADA . EXPONIENDO LOS DOMINIOS DE UNIÓN A INTEGRINA
LA TENSIÓN QUE EJERCE EL CITOESQUELETO DE ACTINA SERÁ TRANSMITIDA A TRAVÉS DE LAS 
PROTEÍNAS ADAPTADORAS A LA INTEGRINA → Y LA INTEGRINA TRANSMITIRÁ LA TENSIÓN HACIA LA 
FIBRONECTINA. Al suceder esto → la molécula de fibronectina que está plegada se 
despliega, exhibe sus dominios de unión a integrina Y SE FAVORECE LA AUTOASOCIACIÓN DE 
. LA FIBRONECTINA Y LA FORMACIÓN DE FIBRILLAS
LA TENSIÓN EJERCIDA POR LAS CÉLULAS REGULARÁ EL ENSAMBLAJE DE LAS FIBRILLAS DE 
FIBRONECTINA → ESTE PROCESO SE VE ÚNICAMENTE IN VIVO YA QUE NO OCURRE IN VITRO. 
LÁMINA BASAL 
La lámina basal es la matriz extracelular especializada de los epitelios; subyace a todos los 
epitelios y envuelve a algunos tipos celulares no epiteliales. PROPORCIONA UN SOPORTE PARA 
. EL ENSAMBLAJE DE CÉLULAS EN LOS TEJIDOS
 
FUNCIONES 
 al ser una lámina delgada, resistente y flexible de moléculas de la matriz → da 
sostenimiento a los epitelios. 
 tamiz-filtro → selecciona moléculas. 
 determina la polaridad celular. 
 regula la migración celular. 
 organiza las proteínas de las membranas plasmáticas de células del tejido epitelial 
adyacentes. 
 regula el metabolismo celular. 
 regula la supervivencia, la proliferación y la diferenciación celular. 
ESTRUCTURA MOLECULAR 
La lámina basal tiene una estructura . Posee componentes RETICULAR BIDIMENSIONAL
característicos: 
 proteínas multiadhesivas → laminina. 
 colágeno tipo IV. 
 nidógeno. 
 perlecano. 
 INTEGRINA → NO FORMAN PARTE DE LA LÁMINA BASAL PERO SE ENCARGA DE ORGANIZAR EL 
ENSAMBLAJE DE LA LÁMINA BASAL EN LA MEMBRANA DE LAS CÉLULAS DEL TEJIDO EPITELIAL QUE 
SE APOYA SOBRE LA LÁMINA BASAL. 
 
La estructura reticular de la lámina basal se forma gracias a las múltiples interacciones de 
cada uno de los componentes que la forman → hay interacciones específicas entre los 
componentes. 
LAMININA 
Es la PRINCIPAL PROTEÍNA MULTIADHESIVA DE LA LÁMINA BASAL → es una proteína multidominio 
y multiadhesiva. Ayuda a entrecruzar los componentes de la lámina basal. 
Es un HETEROTRÍMERO → 3 
subunidades → alfa, beta y gama. 
Forman un dominio helicoidal 
superenrollado; dejan 3 brazos 
libres en donde se encuentran 
distintos sitios de unión a distintos 
componentes de la lámina basal. 
LOS COMPONENTES DE LA LÁMINA 
BASAL PUEDEN ENTRECRUZARSE Y 
. UNIRSE GRACIAS A LA LAMININA
 
COLÁGENO DE TIPO IV 
El colágeno IV o reticular es el PRINCIPAL 
. COMPONENTE ESTRUCTURAL DE LA LÁMINA BASAL
Está formado por 3 cadenas que forman una 
triple hélice → monómero de colágeno IV → en 
él también se encuentran segmentos no 
helicoidales que introducen angulaciones 
flexibles en la molécula → le dan . FLEXIBILIDAD
Se tiene un dominio C terminal (cabeza) y uno 
N terminal (cola) → ambos son globulares. El 
monómero de colágeno se puede asociar en INTERACCIONES DE TIPO CABEZA-CABEZA o 
. La interacción cabeza-cabeza forma dímeros y la interacción INTERACCIONES COLA-COLA
cola-cola forma tetrámeros. 
A su vez, los dímeros y tetrámeros de colágeno interaccionan entre sí 
por medio de interacciones laterales formando un RETÍCULO → red 
fibrosa bidimensional irregular y ramificada → CONSTITUYE EL ENTRAMADO 
. DONDE SE ASENTA LA LÁMINA BASAL
DEGRADACIÓN DE LA MATRIZ EXTRACELULAR 
Para que una célula epitelial adquiera características migratorias es necesario que pierda 
la E-cadherina y se desarmen las uniones adherentes que unen a las células vecinas. 
Además → se necesita que se degrade la ME ya que las células epiteliales están ancladas 
a ella. 
Se requiere, para la degradación de la ME → de las enzimas METALOPROTEASAS Y 
. El proceso de degradación de la matriz extracelular es un proceso SERINOPROTEASAS
altamente regulado, ya que cualquier alteración podría llevar a un proceso patológico 
como en cáncer. 
 
 1. ACTIVACIÓN LOCAL → las enzimas metaloproteasas y serinoproteasas se sintetizan 
como precursores inactivos (proenzimas) y necesitan ser activadas para ejercer su 
acción. 
 2. SECRECIÓN DE INHBIDORES DE LAS ENZIMAS → regula la acción enzimática. 
 3. RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR → permiten el reclutamiento de las enzimas. 
 
ME NORMAL → lámina basal y tejido epitelial. 
AL AVANZAR LA EDAD → el colágeno y el ácido hialurónico disminuyen → empieza a haber 
pérdida de las adhesiones célula-célula y adelgazamiento de la membrana basal. Tejido 
epitelial pierde su estructura. 
LESIÓN → se rompe el tejido epitelial y la ME → componentes de la ME interactúan para 
facilita la migración celular → las células comienzan a adquirir el fenotipo migratorio y 
cerrarán la herida. 
TUMOR → se pierde la polaridad celular ya que disminuyen las uniones adhesivas → se 
pierde la E-cadherina y así la célula epitelial adquiere un fenotipo migratorio → aumenta 
la proliferación celular y las células invaden la ME pudiendo producir metástasis.