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INTERACCIONES

ENTRE CELULAS Y SU ENTORNO

Biologa Celular y Molecular Carrerade Licenciatura en Biotecnologa

2010

Dra. Mariela Roldn Olarte


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INTEGRACIN DE CLULAS EN TEJIDOS

El funcionamiento coordinado de muchos tipos de clulasdentro de los tejidos, y de mltiples tejidos especializados, permite queel organismo se desplace, metabolice, se reproduzca y lleve a cabo otrasactividades esenciales

Es posible que un paso clave en la evolucin de lamulticelularidad haya sido la capacidad de las clulas de establecercontactos estrechos e interactuar en forma especfica con otras clulas.

Despus de la agregacin, las clulas elaboran unionescelulares especializadas, que estabilizan estas interacciones y favorecenla comunicacin local entre clulas adyascentes, mediante protenasespecializadas, o molculas de adhesin celular (CAM).


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Corte transversal de la pared del intestino


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MATRIZ EXTRACELULAR

Las clulas animales tambin secretan un complejo retculo

de protenas e hidratos de carbono, La MATRIZ EXTRACELULAR(MEC), que crea un ambiente especial en los espacios entre lasclulas.

La MEC contribuye a unir las clulas para formar los tejidos yes sitio de reserva de hormonas que controlan el crecimiento y la

diferenciacin celular.La MEC tambin proporciona el armazn a travs del cual se

pueden desplazar las clulas, en particular durante los estadiosiniciales de la diferenciacin.

Los defectos de estas conexiones producen cncer y

malformaciones del desarrollo.

La Matriz Extracelular es un medio com plejo qu eest fo rm ado po r m ol cu las qu e so n secr etadas p orlas c lu las q ue c om po nen el tejid o en el c ual s eencuentra.


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TEJIDO CONJUNTIVO

EsquemaElectronmicrografa de barridode fibroblastos en el tejidoconjuntivo


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Matriz extracelular: diferentes tipos

Cartilago

Resistencia y flexibilidad

Estroma de la corneaTransparencia

TendonResistencia a la tension

Hueso

Dureza


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C O M P O N E N T E S

D E L A M E C

Polisacaridos

Proteinasfibrilares

Glucosaminoglucanos(GAG)

Proteoglicanos(Proteina centraly cadenas deGAG unidas)

Ac. HialuronicoCoindrintin sulfatoDermatan sulfatoHeparan sulfatoQueratan sulfato

Estructurales

Adhesivas

Laminina

Colageno

Elastina

Fibronectina

FUNCION

Oponen resistencia afuerzas de compresion

Permiten la difusion demetabolitos, nutrientes,hormonas

Opone resistencia a latraccion. Refuerza y colaboraen la organizacionde la MEC.

Forma una red capaz deestirarse y contraerseconfiriendo elasticidad altejido.

Permite la adhesion defibroblastos y otras celulas ala MEC del tejido conjuntivo

Participa en la union de lascelulas epiteliales a lalamina basal.


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GLUCOSAMINOGLUCANOS (GAG)

Acido hialuronico

Uno de los dos residuos essiempre un amino- azcar

Dermatan sulfato


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PROTEOGLUCANOS


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Ejemplo de proteoglucano: SINDECANO


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Agregados de agrecanos


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COLAGENO Protenas mas abundantes de la MEC


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PATOLOGIAS

Escorbuto

Falta de vitamina C. Esta vitamina es cofactor de las prolilhidroxilasasque participan en la hidroxilacion de residuos deprolina ehidroxiprolina.

Las cadena alfa defectuosas no pueden formar la tripe helice, siendodegradadas dentro de la celula.

Vasos sanguineos fragilesDientes pierden su fijacion.

Osteogenesis imperfecta

Enfermedad autosomica dominante. Mutaciones en el gen de colageno1 (I) (deleciones de parte o la totalidad del gen)

Forma severa: muerte in utero o poco despues del nacimiento.


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Existen diferentes tipos de colagenos, los que constituyen una gran familiade proteinas fibrosas. Son secretadas por celulas del tejido conectivo ypor otros tipos celulares. Son los componentes mas abundantes de la piely de los huesos, por lo que las proteinas mas abundantes en mamiferos.

Tipos de colagenos

Formadores de fibrillas(fibrilares)

Asociadas a fibrillas

Formadoras de redes

I, II, III, V, XI

IX, XII

IV, VII


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SINTESIS DE COLAGENO


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El solapamiento de las moleculas de colageno da lugar al patron estriadoobservado en fibrillas contrastadas negativamente.


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Enlaces covalentes intra e intermoleculares en las fibrillas de colagenoformados entre cadenas laterales de lisina modificadas


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Colageno tipo IV


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Colageno tipo IX


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ELASTINA

Proteina muy hidrofobica de750aa rica en prolina y glicina,pero no glicosilada , bajocontenido en hidroxiprolina,carece de hidroxilisina.

El nucleo de la elastina estacubierto por una envoltura demicrofibrillas, entre las que seencuentra la proteina fibrilina.


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FIBRONECTINA

Diferentes isoformas. Se producen por maduracion alternativa de los ARNmde un unico gen.

Cada tipo de fibronectina se produce segn sea la mas apropiada para lasnecesidades del tejido.

Tiene una importncia crucial en el desarrollo embrionario.

LAMINA BASAL


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LAMINA BASALTipo especial de MEC

Flexible y delgada que subyace a los epitelios

Rodea a fibras musculares y celulas de Schwann

En glomerulos y alveolos pulmonares seencuentra entre dos capas celulares Filtroaltamente selectivo

FUNCIONES

Determinar la polaridad celular

Influir en el metabolismo celular

Organizar las proteinas de las membranas plasmaticas adyascentes

Inducir la diferenciacion celular

Actuar como autopistas especificas para la migracion celulaComposicion:Colageno tipo IV

Perlecano

Laminina

Entactina

En epitelios pluriestratificados (piel)la Lamina basal se adosa al tejidoconectivo a traves de las fibrillas deanclaje que son de colageno tipo IV


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LAMININA


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LAMINA BASAL


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TENASCINA Identificada por primera vez en tumoreshumanos. Protena hexamrica que se expresa durantela morfognesis embrionaria, y escasamentepresente en el adulto. En el adulto reaparecen durante los procesosinflamatorios, de reparacin y en tumoresmalignos.

Es sintetizada por clulas mesenquematicas Esta conformada por 6 brazos que emanan deuna partcula globular central de aprox. 6 nmde dimetro. Estos brazos son largos, flexiblescomo los de la fibronectina circulante, peropresentan caractersticas diferentes. Presenta un rol inmunosupresivo sobreclulas del sistema inmune. Inhibe la adhesindel monocito a la fibronectina, inhibe laactivacin del linfocito T por antigenossolubles.

Se cree que es importante para la migracincelular en el sistema nerviosos en desarrollo.


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ADHESION CELULAR A LA MATRIZ EXTRACELULAR Y ENTRECELULAS


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UNIONES OCLUSIVAS


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UNIONES OCLUSIVAS


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UNIONES OCLUSIVAS

Ocludinas Claudinas

JAM


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UNIONES ADHERENTES


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UNIONES ADHERENTES

UNIONES ADHERENTES


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UNIONES ADHERENTES


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DESMOSOMAS


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DESMOSOMAS

UNIONES COMUNICANTES


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(UNIONES GAP)


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MOLECULAS DE ADHESION CELULAR (CAM)

CADHERINAS

SUPERFAMILIA DE LAS INMUNOGLOBULINAS (N-CAM)

SELECTINASINTEGRINAS

MUCINAS


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CADHERINAS

Molcula Distribucin celular predominante

Cadherina E Embriones preimplantados, tejidoepitelial nervioso

Cadherina P Trofoblasto

Cadherina N Sistema nervioso, cristalino,musculo cardiaco y

esqueletico

Existen mas de 40 tipos diferentes, sintetizadaspor diferentes genes

Actan como dimeros

Necesitan calcio


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UNIONES CELULARES EN LAS QUE PARTICIPAN LAS CADHERINAS

N- CAM (MOLECULA DE ADHESION DECELULAS NERVIOSAS)


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CELULAS NERVIOSAS)

Grupo de proteinas de adhesionintercelular independiente de Ca++,presentes en vertebrados que pertenecena las CAM de la superfamlia de lasinmunoglobulinas

Diferentes tipos, codificadas por un sologen, su diversidad es generada por elempalme alternativo del ARNm y pordiferencias en la glicosilacion

SELECTINAS


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SELECTINAS

Selectina P

Es una lectina, reconocehidratos de carbono

Depende de Ca++

Interviene en el proceso de

extravasacin de leucocitos,en la formacin y ruptura decontactos intercelularesentre los leucocitos de lasangre y las clulasendoteliales que revisten los

vasos.

MUCINAS


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Interacciones transitorias entre clulas


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Interacciones transitorias entre clulas


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LAS INTEGRINAS SON CONSIDERADASRECEPTORES QUE MEDIAN LA UNIONDE PROTEINAS DE LA MATRIZEXTRACELULAR Y EL CITO ESQUELETODE LAS CELULAS


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ARGININA-GLICINA-ASPARTATO


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Anticuerpo Anticuerpo


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Alineacion de los filamentos defibronectina extracelular con loshaces de filamentos de actina

Anticuerpoanti integrina

Anticuerpoanti actina

De que forma la matriz extracelularpuede propagar de una celula a

otra una orden dentro de un tejido


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Las celulas pueden regular la actividad de sus integrinas


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Rellenar espacios no ocupados por las clulas. Conferir a los tejidos resistencia a la compresin y al estiramiento. Constituir el medio por donde llegan los nutrientes y se eliminan los desechoscelulares. Proveer puntos fijos de unin a diferentes clases de clulas. Ser el medio por el cual llegan sustancias inductoras (seales) provenientesde otras clulas, para la activacin de genes especficos. Intervenir en la propagacin de clulas en soportes. Organizar elementos del citoesqueleto. Determinar la polarizacin de la clula. Ser un vehculo por donde migran las clulas cuando se desplazan de unpunto a otro del organismo (desarrollo embrionario - metstasis).

FUNCIONES DE LA MATRIZ EXTRACELULAR


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