BC 2020 Seminario de integracion 10

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Integración de células en 
tejidos
SEMINARIO 10
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR AÑO 2020
ADAPTACIÓN VIRTUAL
Para recordar 
A partir de este seminario comenzamos el último bloque : 
BLOQUE 3
BLOQUE 3: INTEGRACIÓN CELULAR EN UN ORGANISMO PLURICELULAR
Este bloque contiene 4 unidades temáticas. Con sus seminarios y Taller
Seminarios del bloque 3:
• Integración de células en tejidos
• Señalización inter e intracelular
• Diferenciación celular en organismos pluricelulares
• Biología celular en las poblaciones de células tumorales. Muerte celular 
Programada
Taller del bloque 3: Taller 6
Este es el presente seminario
Objetivos
1) Describir cómo se organizan las poblaciónes celulares en tejidos y explicar cómo 
mantienen esa organización.
2) Reconocer los componentes de la matriz extracelular y comparar su organización en 
tejidos epiteliales y tejidos no-epiteliales.
3) Identificar moléculas de adhesión célula-célula y de adhesión célula-matriz.
4) Jerarquizar el rol de las interacciones célula-célula y células-matrices extracelulares 
en la regulación de comportamientos celulares. 
5) Relacionar la presencia y la regulación de la actividad de enzimas metaloproteasas 
con procesos de remodelación de matrices extracelulares.
6) Definir a qué se denomina nicho celular y explicar cómo los distintos componentes 
celulares y acelulares permiten integración de información y conformar el microambiente 
para células madre, aplicando los distintos componentes previamente analizados (tipos 
de adhesiones, constituyentes de matrices; interacciones intercelulares, etc.)
A la hora de jerarquizar información es 
recomendable tener presente los 
objetivos planteados por el plantel 
docente.
Organización de poblaciones celulares en tejidos (nivel tisular)
Durante el desarrollo de los 
organismos pluricelulares, las 
células se organizan 
espacialmente con un patrón 
preciso y van incrementando 
el nivel de complejidad: nivel 
de organización tisular
Si bien hay varios subtipos de tejidos, como no todos han cursado aun 
histología, a modo de simplificar esta presentación haremos referencia a 
tejidos epiteliales y tejidos no epiteliales (ej. Tejido conectivo colágeno laxo)
Organización de poblaciones celulares en tejidos (nivel tisular)
En el esquema se observan algunas de las diferencias entre tejidos epiteliales y tejidos conectivos: 
•qué ocurre con la relación de volumen ocupado por las matrices entre las células (hay mayor 
proporción de matriz entre las células en los tejidos conectivos);
• de qué modo hay transmisión y resistencia a las fuerzas de deformación (en las células epiteliales 
adquiere importancia las uniones adherentes con filamentos intermedios de citoqueratinas-
representadas en celeste; mientras que en el tejido conectivo, las fibras de la matriz como las fibras 
colágenas representadas en rojo)
•En las células epiteliales se hace más llamativo la polaridad o distribución asimétrica de 
macromoléculas/ sectores de contacto en la membrana plasmática (ej.: la membrana en su sector apical 
no toma contacto con la lámina basal); pero esto no quiere decir que las células mesenquimáticas de los 
tejidos conectivos no estén polarizadas también
•No está representado en el esquema pero los tejidos conectivos presentan elementos vasculares y los 
epiteliales son avasculares
La lámina basal es 
considerada una 
estructura de la matriz 
extracelular de los 
epitelios
Los tejidos 
epiteliales tienen 
un patrón de 
organización 
espacial especifico 
que es distinto al 
de los tejidos 
conectivos. Por 
ello podemos 
distinguirlos 
claramente.
Organización de poblaciones celulares en tejidos (nivel tisular)
En los tejidos hay células que se 
renuevan y células que mueren; sin 
embargo en toda esta reposición la 
organización del tejido se preserva
¿Cómo?
Esta “Estabilidad estructural” es 
favorecida principalmente por: 
A. Comunicación celular
B. Adhesión diferencial o selectiva
C. Síntesis, interacción y 
remodelación de matrices 
extracelulares
D. Memoria celular: mantenimiento de 
patrones de expresión de genes
E. Nicho celular: importante el 
microambiente para células troncales
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial 
o selectiva
En las poblaciones celulares hay interacciones moleculares entre proteínas integrales de membrana 
plasmática que relacionan las células entre sí directamente (uniones intercelulares) o indirectamente 
(uniones célula-matriz). En el esquema se representan las 4 familias principales de moléculas de adhesión. 
Estas moléculas pueden estar distribuidas a lo largo de la extensión de la membrana plasmática o 
agruparse específicamente en sitios denominados “UNIONES CELULARES” (OCLUSIVAS; ANCLAJE; 
NEXO-COMUNICANTES)
Barra gris representa la 
membrana plasmática de una 
célula
Barra gris representa la 
membrana plasmática de una 
célula
La fibronectina es una 
macromolécula especifica de 
la matriz extracelular
Imagen adaptada de la figura 6.2 (Lodish, 5° edición)
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Una visión general de procesos de adhesión célula-célula/ célula-matriz; y las 
principales biomoléculas involucradas 
En la tabla y en imagen se representan los tipos principales de uniones, prestar atención a que dentro 
de las uniones de anclaje están: adherentes, contactos focales, desmosomas y hemidesmosomas
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Aplicado a tejidos epiteliales
En la estructura especifica de uniones de 
anclaje (adherentes, desmosomas y 
hemidesmosomas) y oclusivas se pueden 
observar tres componentes principales: 
a)Proteínas integrales que median la 
adhesión
b)Proteínas adaptadoras
c)Componentes del citoesqueleto 
Las señaladas con la estrella son subtipos de uniones de anclaje
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Aplicado a tejidos epiteliales: ejemplo epitelio intestinal (enterocitos)
Los complejos de unión intercelulares, compuesto por uniones estrechas, uniones 
adherentes, uniones comunicantes y desmosomas, son estructuras dinámicas que 
restringen el paso de macromoléculas de más de 50 Å. La integridad y la estructura de 
la célula epitelial es modulada en gran parte por el citoesqueleto, principalmente por 
actina, miosina y filamentos intermedios. Las células se adhieren a la lámina basal a 
través de los hemidesmosomas.
Imagen de microscopia electrónica de 
transmisión correspondiente al complejo de 
unión apical de enterocitos del intestino 
humano (UE: unión estrecha; UA: unión 
adherente; D: desmosoma)
Las imágenes pertenecen al trabajo publicado por Romero et al, 2015 en http://scielo.isciii.es/pdf/diges/v107n11/es_revision.pdf
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Aplicado a tejidos epiteliales: ejemplo epitelio intestinal (enterocitos)
¿Qué vemos en este ejemplo? 
Uniones Oclusivas o 
estrechas: Evitan la difusión de 
ciertas moléculas hidrosolubles a 
través de la vía paracelular. 
Posibilitan la formación de 
compartimientos-ambientes 
diferenciados en el extracelular de 
la zona apical versus la zona 
basolateral y que ciertas 
biomoléculas estén restringidas a 
una vía transcelular con posibilidad 
de ser metabolizada. Ambientes 
diferentes-mantenimiento de la 
polaridad- información diferente . 
DUALIDAD ADHESION 
COMUNICACION 
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Aplicado a tejidos epiteliales: ejemplo epitelio intestinal (enterocitos)
¿Qué vemos en este ejemplo? 
Unión de anclaje adherente: 
Adhesiones dependientes de calcio 
homofílicas entre cadherinas 
especificas (ejemplos. Cadherinas 
E- cadherinas P) Durante el 
desarrollo embrionario hay 
poblaciones celulares que se 
agrupan según expresión del 
subtipo de cadherinas conformando 
tejidos epiteliales específicosy 
separados de los restantes. 
DUALIDAD ADHESION 
COMUNICACION 
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Aplicado a tejidos epiteliales: ejemplo epitelio intestinal (enterocitos)
¿Qué vemos en este ejemplo? 
Unión de anclaje del tipo 
Desmosoma (desmo: atadura-
soma: corpúsculo)
Adhesiones que permiten conectar 
mecánicamente las células entre si 
(la desmogleína y la desmocolina 
pertenecen a la familia de las 
cadherinas) Importante el rol de los 
filamentos intermedios que se 
asocian a estas proteínas 
transmembranas.
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Aplicado a tejidos epiteliales: ejemplo epitelio intestinal (enterocitos)
¿Qué vemos en este ejemplo? Uniones comunicantes-nexo-hendidura (GAP): A través de los 
conexones permiten la difusión rápida de moléculas pequeñas hidrosolubles e iones entre el citosol de 
las células adyacentes. Posibilitan la sincronización de comportamientos entre las células (ej.: 
acoplamiento eléctrico). DUALIDAD ADHESION COMUNICACION 
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Aplicado a tejidos epiteliales: ejemplo epitelio intestinal (enterocitos)
¿Qué vemos en este ejemplo? Unión de anclaje célula- matriz: Hemidesmosoma: Adhesiones que 
permiten conectar mecánicamente las células con la lámina o membrana basal (resistencia mecánica)
Membrana 
plasmática
Intracelular
Extracelular
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Intracelular
Extracelular
Proteínas integrales que 
median la adhesión: Integrinas
Proteínas adaptadoras
Componentes del citoesqueleto: 
filamentos de actina
¿Qué vemos en este ejemplo?: Unión de anclaje célula-matriz: Contactos focales
Son uniones adherentes célula matriz pero además de mediar adhesión se está internalizando información del 
medio extracelular (señales-biomoléculas sintetizadas por otras células) al intracelular de esta célula pudiendo 
a través de modificaciones en citoesqueleto cambiarle el comportamiento migratorio. DUALIDAD 
COMUNICACIÓN-ADHESIÓN
Aplicado a células con capacidad migratoria
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
En las 2 diapositivas anteriores se observaron 
interacciones célula-matriz: donde las principales 
proteínas de superficie son las Integrinas
Son proteínas integrales transmembrana que en su 
porción extracelular interacciones con componentes de 
matriz: colágeno, fibronectina, laminina
Y en su porción intracelular se asocian a otras proteínas 
y componentes del citoesqueleto.
Pueden oscilar entre estados activos-inactivos
Son claves en la integración información extracelular-
modificación de vías de señalización intracelular y/o 
estado del citoesqueleto- cambio en el comportamiento 
celular
Integrando con seminarios previos:
¿Recuerda los procesos de migración celular? 
¿Recuerda cómo intervenían estas biomoléculas en 
el proceso de migración celular?
Integrinas
A y B) Comunicación celular y Adhesión celular diferencial o 
selectiva
Adhesión vs Desadhesión Procesos Normales durante el 
desarrollo embrionario: formación 
del tubo neural y segregación de 
células de las crestas neuralesProcesos Patológicos: Progresión tumoral
ESTE TEMA SE RELACIONA CON 
PROCESOS DE TRANSICIÓN EPITELIO 
MESENQUIMÁTICA SERA ABORDADO EN 
PROXIMOS SEMINARIOS
¿Qué es lo que me permite señalar estos 
ejemplos? Estamos viendo como epitelios 
pierden progresivamente su identidad 
epitelial a través de procesos de 
desadhesión y readhesiones a otros 
sustratos 
Organización de poblaciones celulares en tejidos (nivel tisular)
En los tejidos hay células que se 
renuevan y células que mueren; sin 
embargo en toda esta reposición la 
organización del tejido se preserva
¿Cómo?
Esta “Estabilidad estructural” es 
favorecida principalmente por: 
A. Comunicación celular
B. Adhesión diferencial o selectiva
C. Síntesis, interacción y 
remodelación de matrices 
extracelulares
D. Memoria celular: mantenimiento de 
patrones de expresión de genes
E. Nicho celular: importante el microambiente 
para células troncales
C) Síntesis, interacción y remodelación de matrices 
extracelulares
¿Cuáles son los principales componentes de las matrices extracelulares y cómo están 
organizados?
La lámina basal es 
considerada una 
estructura de la matriz 
extracelular de los 
epitelios
Matriz extracelular de los epitelios: Lámina Basal
Componentes Proteicos:
Colágeno tipo IV
Laminina 
Entactina
Perlecano (Proteoglucano)
C) Síntesis, interacción y remodelación de matrices 
extracelulares
¿Cuáles son los principales componentes de las matrices extracelulares y cómo están 
organizados?
Fibronectina: Proteína adhesiva de matriz
Fibronectinas (250-280 kDa)
Es la principal proteína de adhesión de los tejidos conectivos
Poseen diferentes dominios de unión a:
-Receptores de membrana en células (Integrinas)
-Otras isoformas de fibronectinas para formar dímeros
-Colágeno I, II, III
-Proteoglicanos.
Aseguran la estructura de la matriz 
Se han identificado por lo menos 20 isoformas fibronectinas diferentes codificadas todas por el 
mismo gen, siendo este un caso paradigmático de Splicing alternativo 
C) Síntesis, interacción y remodelación de matrices 
extracelulares
¿Cuáles son los principales componentes de las matrices extracelulares y cómo están 
organizados?
Colágeno: proteína mas abundante (resistencia 
mecánica). Cada molécula es una triple hélice 
compuesta por cadenas entrelazadas. De 
acuerdo con su patrón de polimerización 
pueden reconocerse varios tipos de colágeno.
Diagrama que ilustra las 
características moleculares de 
una fibrilla de colágeno tipo I
Biosíntesis del colágeno
Colágeno
Tipos de colágeno
A diferencia de lo que ocurría con 
las distintas isoformas de la 
fibronectina (que eran codificadas 
por un único gen y los transcriptos 
primarios son pasibles de splicing 
alternativo); los distintos tipos de 
colágeno son codificados por 
genes diferentes y presentan la 
expresión diferencial en los 
distintos tejidos
C) Síntesis, interacción y remodelación de matrices 
extracelulares
¿Cuáles son los principales componentes de las matrices extracelulares y cómo están 
organizados?
En el esquema se observan 
las interacciones espaciales 
de los distintos componentes 
de la matriz extracelular 
(proteoglicanos, colágeno, 
fibronectina) y como se 
relacionan con las integrinas 
de la membrana plasmática.
Esto puede darnos una idea 
de la matriz como espacio 
de integración-comunicación 
que pueda informar a las 
células y mantener o 
cambiar un comportamiento
C) Síntesis, interacción y remodelación de matrices 
extracelulares
Matriz extracelular como espacio de integración-comunicación que pueda informar a 
las células y mantener o cambiar un comportamiento
C) Síntesis, interacción y remodelación de matrices 
extracelulares
Remodelación de las matrices extracelulares
ROL DE LAS METALOPROTEASAS DE MATRIZ (MMPS)
Pueden ser sintetizadas en células epiteliales como en las células de tejidos conectivos 
(fibroblastos). Y también son sintetizadas por células tumorales.
Además de degradar componentes de matriz (Ejemplo un tipo de MMPS colagenasas que 
degradan colágeno), pueden liberar moléculas que estaban ancladas a la matriz (y estas 
moléculas ahora difusibles actuar como señales para las células) 
Metaloproteasas de matriz (MMPs)
-SON ENDOPEPTIDASAS
Constituyen una familia de enzimas que 
contienen zinc,
Pueden ser divididas en cinco grupos:
– Colagenasas: pueden degradar moléculas 
de colágeno fibrilar de los tipos I, II, III y X. 
- Gelatinasas: degradan gelatinas (colágeno 
desnaturalizado), lamininas, fibronectina, 
elastina y el colágeno de tipo IV de las 
membranas basales. 
- Estromelisinas: degradan proteoglucanos, 
lamininas, Fibronectina entre otro.
- Matrilisinas:degradan colágena de tipo IV 
y proteoglucanos. 
- Metaloproteasas de membranas pueden 
degradar varios componentes de las 
matrices y pueden activar otras MMPs
Vía de Síntesis de MMPs
Progresión Tumoral
El proceso de progresión tumoral involucra (invasión local y a distancia): 
Adhesión y desadhesión celular
Remodelación de la MEC.
ESTE TEMA SERA ABORDADO 
ESPECIFICAMENTE EN PROXIMOS 
SEMINARIOS
En el esquema se observa además de la 
desadhesión, la degradación de las 
láminas o membranas basales (MEC 
epitelial), esta degradación permite la 
invasión al tejido subyacente
Organización de poblaciones celulares en tejidos (nivel tisular)
En los tejidos hay células que se 
renuevan y células que mueren; sin 
embargo en toda esta reposición la 
organización del tejido se preserva
¿Cómo?
Esta “Estabilidad estructural” es 
favorecida principalmente por: 
A. Comunicación celular
B. Adhesión diferencial o selectiva
C. Síntesis, interacción y remodelación 
de matrices extracelulares
D. Memoria celular: mantenimiento de 
patrones de expresión de genes
E. Nicho celular: importante el microambiente 
para células troncales
D) Memoria celular
Hay preservación de la identidad celular a las células hijas (ej. los hepatocitos generan 
hepatocitos no generan fibroblastos).
“Los patrones de expresión génica se estabilizan y pueden transmitirse a células hijas”
Hay varios mecanismos-bases moleculares que regulan y aseguran la memoria celular 
Señalaremos 2 ejemplos (pero hay más): 
1) Patrones de metilación de ADN que son copiados de la cadena de ADN parental a 
la cadena de ADN hija post-replicación de ADN inmediato (visto en bloque 1)
2) Circuitos de retroalimentación positiva (figura siguiente)
¿Qué vemos en este ejemplo?
CIRCUITO DE RETROALIMENTACIÓN 
POSITIVA PUEDE FAVORECER 
MEMORIA CELULAR
La proteína A es un factor de 
transcripción especifico que regula su 
propia transcripción. Si bien la señal que 
activo la transcripción del gen que 
codifica a la proteína A actuó en forma 
transitoria sobre la célula progenitora, la 
retroalimentación positiva hace que las 
células hijas “recuerden ello” aunque no 
hayan recibido la señal
Organización de poblaciones celulares en tejidos (nivel tisular)
En los tejidos hay células que se 
renuevan y células que mueren; sin 
embargo en toda esta reposición la 
organización del tejido se preserva
¿Cómo?
Esta “Estabilidad estructural” es 
favorecida principalmente por: 
A. Comunicación celular
B. Adhesión diferencial o selectiva
C. Síntesis, interacción y remodelación 
de matrices extracelulares
D. Memoria celular: mantenimiento de 
patrones de expresión de genes
E. Nicho celular: importante el 
microambiente para células troncales
Importancia de comprender la relación célula-nicho para la 
Formación, y renovación de los componentes de los tejidos
Concepto de Nicho Celular: Áreas específicas dentro de los tejidos 
que proveen de un ambiente de mantenimiento de células madre 
(stem cells)
Componentes del Nicho: Matriz Extracelular (MEC) 
Células (Interacción entre células y MEC)
Factores solubles
¿Qué son las células madre o stem 
cells? 
Importancia de comprender la relación célula-nicho para la 
Formación, y renovación de los componentes de los tejidos
¿Qué son las células madre o stem cells? 
Son células capaces de replicarse, dando 
células hijas idénticas a ella misma 
(AUTORRENOVACIÓN), y/o de generar 
nuevos tipos celulares con un potencial mas 
restringido (estado mayor de determinación 
celular que llevará a una diferenciación 
celular) 
El concepto de Stem cells y su relación con 
divisiones celulares simétricas y 
asimétricas será abordado específicamente 
en próximos seminarios 
Importancia de comprender la relación célula-nicho para la 
Formación, y renovación de los componentes de los tejidos
Este ambiente es dinámico 
(transmite y recibe señales a 
través de mediadores celulares 
y acelulares)
Este esquema representa un 
nicho hipotético, que resume 
componentes de nichos de 
mamíferos: célula madre, 
células del estroma, factores 
solubles, componentes de matriz 
extracelular, prolongaciones 
neurales, red vascular y 
componentes de adhesión 
celular. 
Importancia de comprender la relación célula-nicho para la 
Formación, y renovación de los componentes de los tejidos
Es importante tener en cuenta 
que, es poco probable que cada 
nicho necesariamente
Incluya a todos los componentes 
enumerados. Sino que 
dependiendo de cada identidad 
tisular-celular los nichos 
presenten una 
selección de elementos y 
posibles vías de comunicación, 
adaptadas específicamente a la
funciones particulares de ese 
nicho
Algunas funciones pueden 
estar mas exacerbadas en 
unos nichos que en otros
La mayoría de las células de los organismos pluricelulares se
organizan en estructuras cooperativas (tejidos). Y a lo largo de
este seminario pudimos observar que la organización en tejidos
supera el aspecto mecánico, y que aunque los tejidos presenten
procesos de renovación celular, mantienen su identidad
específica. Por lo que los distintos componentes tisulares
señalados previamente tienen que estar coordinados entre sí.
Organización de poblaciones celulares en tejidos (nivel tisular)