MOLECULAS DE ADHESION CELULAR

Molculas mediadoras de Adhesin celularLas molculas de adhesin celular (MAC) constituyen un grupo de glicoprotenas y molculas de hidratos de carbono que se expresa, en la superficie celular. Estas molculas se reconocen selectivamente y, se ligan entre s y juegan un rol importante en las siguientes funciones:

FUNCIONES1)Desarrollo e integridad de rganos y tejidos.2)Migracin y transporte de clulas en los procesos inflamatorios. 3)Iniciacin y propagacin de respuestas inmunologicas.4)Cicatrizacin de heridas. 5)Metstasis de diversos tumores.

Molculas de adhesin celularGlicoprotenas ubicadas en la superficie celular.Realizan interacciones especificas clula-clula y clula-matriz.Grupo carboxilo en el citoplasma y citoesqueleto seguido de una regin transmembrana y termina en un grupo amino.

Molculas de adhesin celularDos tipos distintos: una dependiente de Ca2+ y otro independiente de Ca2+.Pueden ser monomricas, dimricas y heterodimricas.Por el tipo de unin: homoflica y heteroflica.

1. CadherinasFamilia de 12 glucoprotenas, presente en la superficie de clulas epiteliales. Molcula constituida por 700-750 aa.Median la adhesin clula-clula dependiente de Ca2+ .Mecanismo homoflico.

1.CadherinaPresenta: El dominio citoplasmtico interacta con actina por medio de tres protenas de unin intracelular (cateninas)Un dominio transmembrana. 5 dominios extracelulares, de los cuales 4 son homlogos entre s.

Cadherina La regin extracelular de la protena presenta 5 dominios homlogos, tres de los cuales contienen lugares de unin para el Ca2+. La regin citoplasmtica interacta con actina por medio de varias protenas.

1.Cadherinas: tiposCadherina E o ovumorolina, en tejidos epiteliales maduros. Primera caherina que se expresa durante el desarrollo de los mamiferos.Cadherina N, en clulas nerviosas, musculares y del cristalinoCadherina P, en clulas placentarias epidrmicas.

2. Superfamilia de las inmunoglobulinasMolculas responsables de la adhesin clula- clula, independiente de Ca2+.Utiliza un mecanismo homoflico o heteroflico.Comparten 60 a 100 aa. dispuestas en bandas antiparalelas unidas por puente disulfuro.

2.Superfamilia de las inmunoglobulinas: N-CAMExisten por lo menos 20 formas.Presentan :Un dominio intracelular de tamao variable.5 dominios extracelulares homlogos a los de las inmunoglobulinas.Existe una forma de N-CAM que no atraviesa la bicapa lipdica y lo hace por medio del enlace covalente al GPI.Regulacin fina de las interacciones adhesivas durante el desarrollo y regeneracin.

N-CAMCuatro formas de N-CAM. En cada caso, la regin extracelular de la cadena polipeptdica esta plegada en 5 dominios semejante a los de las inmunoglobulinas.

MOLECULAS DE ADHESION CELULAR: Familia de las InmunoglobulinasN-CAM

3. IntegrinasProtenas de unin transmembrana.Heterodimrica, constituida por 2 subunidades y unidas entre si por un enlace no covalente.Se unen a sus ligandos con una baja afinidad, dependiendo de cationes divalentes: Ca2+ o Mg2+ (segn la integrina).

Integrina Estructura en subunidades de un receptor matriz de superficie celular de tipo integrina.

3. IntegrinasAlgunas integrinas se unen a un tipo de macromolculas de la matriz, como fibronectina o laminina; mientras que otras lo hacen con mas de una como en los fibroblastos que se unen a fibronectina, colgena y laminina.Se asocian a filamentos de actina a excepcin de 64 ubicada en hemidesmosomas.

Estructura y funcin de las integrinasHeterodmero de integrina. La subunidad mostrada contiene los sitios de enlace RGD que reconocen fibronectina.

3.Integrinas: tipos-1 integrinas:Se localizan en casi todas las clulas de los vertebrados. Dmeros con al menos 9 cadenas distintas. 5 1 receptor de fibronectina. 6 1 receptor para la laminina.

3.Integrinas: tipos-2 integrinas:En la superficie de leucocitos, permitiendo combatir infecciones.Dmeros con tres tipos de cadena .L2 denominada LFA-1M2 denominada Mac-1, se encontro en macrofagos.

3. Integrinas: tipos-3 integrinas o citoadhesinas:En plaquetas sanguneas y leucocitosV3 Vitronectina23 en plaquetas y media adhesion plaquetaria al colageno.R3 en leucocitos, promueve la fagocitosis de neutrofilos y monocitos.

4. SelectinasGlicoprotenas integrales de membrana.Dependientes de Ca2+ y de unin heteroflica.Reconocen secuencias especificas de oligosacridos que forman parte de glicoprotenas o glicolpidos.

4. Selectinas: tiposSelectina E, en clulas endoteliales.Selectina L, en todo tipo de leucocitos.Selectina P, en plaquetas y clulas endoteliales

Tres tipos de selectinas

5. ProteoglucanosConformada por una protena central a la que se unen varias cadenas laterales de glicano-amino-glicano (GAG). Estos estn compuestos por un disacrido repetitivo.Participan en la sealizacin qumica entre las clulas. Es muy difcil clasificarlas debido a la heterogeneidad de las GAG.

5. Proteoglicanos: Sindecano1Se encuentra en la superficie de muchos tipos celulares, incluyendo en fibroblastos y clulas epiteliales. Su dominio intracelular interacta con actina del citoesqueleto.Su dominio extracelular tiene un nmero variable de cadenas GAG de condroitn sulfato y heparn sulfato.

Sindecano Molcula de sindecano compuesta por una protena central que abraza a la membrana.Los GAG extracelulares interactuan con ligandos especificos, como FCF.

RELACION CELULA-MATRIZGLUCOCALIZLas protenas y lpidos de membrana no estn expuestas directamente a la matriz si no que estn unidas a azucares que forma una capa que cubre la superficie exterior de la membrana plasmtica.La glucocliz proporciona proteccin mecnica y barrera contra partculas que llegan a la membrana.

Matriz extracelularLos tejidos no estn hechos solamente de clulas sino que una parte sustancial de su volumen es el espacio extracelular que esta ocupado por una red organizada de protenas y polisacridos denominada matriz extracelular

La matriz extracelular puede calcificarse como en los dientes y huesos,puede ser transparente como en la cornea o adoptar la estructura fibrosa que permite a los tendones soportar fuertes tensiones esto depende de las protenas presentes en la matrizLa matriz es algo mas que un simple andamiaje inerte que da estabilidad al tejido.La matriz juega un rol muy importante en la morfologa y actividades de la clula influenciando su desarrollo migracin,proliferacin, forma y funcin

Aunque la matriz extracelular puede adoptar diferentes formas en diferentes tejidos y organismos,sus principales componentes son:COLAGENO, Familia de glucoprotenas fibrosas forman parte exclusiva de la matriz extracelular, presentes en todo el reino animal,es producida principalmente por los fibroblastos y les confieren resistencia y fortaleza a la matriz.

LA MATRIZ EXTRACELULAR: COLAGENO

LA MATRIZ EXTRACELULAR: COLAGENO

PROTEOGLICANOSConsta de una protena central a la cual se unen cadenas de glucosaminglicanos(GAG) que se compone de un disacrido repetitivo, estos GAG son muy cidos debido a la presencia de grupos sulfatos y carboxilo unidos a los disacridos.Los proteoglicanos le confieren la viscosidad caracterstico de la matriz y forma un material de empaque para resistir fuerzas de comprensin.Los heparan sulfato proteoglicanos(HSPG) forma un puente entre los medios externos e internos de las clulasEstructura de un proteoglicano

FIBRONECTINA, LAMININA Y OTRAS PROTEINASLa fibronectina es una protena multiadhesiva,tiene tanto afinidad tanto por el colgeno como para las integrinas de las clulas, costa de dos cadenas de polipptidos que contiene sitios de enlaces para componentes de la matriz extracelular,como colgeno y proteoglicanos para formar una red estable y sitios de enlace para receptores de la clula que ayudan a una unin estable MEC y la clulaLa laminina protena multiadhesiva que contiene distintos sitios de enlaces especficos se puede enlazar a receptores de la superficie extracelular, a HSPG y a colgenos de tipo IV,es un componente tpico de las membranas basalesLa tenascina acta como componente antiadherente.La entactina componente de la membrana basal que se enlaza a la laminina cumple funcin importante en la adherenciaLa trombospondina rodea el revestimiento de los vasos sanguneos inhibe la neoformacin de vasos sanguneos

LA MATRIZ EXTRACELULAR: LAMININA

LA MATRIZ EXTRACELULAR: FIBRONECTINA

PARED CELULARLa pared celular es una matriz extracelular compleja que confiere a la clula su forma caracterstica , suministra apoyo mecnico a las clulas, protege a la clula del desgaste mecnico,ingreso osmtico de agua y patgenos, media las interacciones clula-clula e interviene en el transporte de fluidos dentro de la planta.Se puede distinguir entre una pared primaria cuando las clulas recin son formadas por el meristemo y una pared secundarias presentes en clulas maduras Todas las paredes celulares estn compuestas por un elemento fibroso integrado en una matriz no fibrosa este elemento es la celulosa(la protena ms abundante) que se agrupa en haces de fibra que forman el grueso de la pared y confieren resistencia a la pared celular y resistencia contra fuerzas de tensin.La matriz extracelular se compone de tres tipos de macromolculas:Hemicelulosa, polmero de celulosa que se une transversalmente a las microfibrillas de celulosa.

Protenas estructuralesPapel importante en la forma de la pared, incluye protenas ricas en glicina, prolina y hidroxiprolinaPectinas, clase heterognea de polisacridos con carga negativa llena los espacios situados entre elementos fibrosos.Porcin de pared primaria de un vegetal que muestra las dos mayores redes de polisacridos

UNIONES CELULARESEn organismos multicelulares las clulas que entran en contacto con otra desarrollan uniones intercelulares especializadas entre sus membranas plasmticas o uniones de clula-matrizLa mayora de estas uniones deben ser visualizadas por microscopio electrnico mediante la tcnica convencional o una tcnica especial llamada crofracturaEstas uniones ocurren en prcticamente todos los tejidos pero son prcticamente importante en los tejidos epiteliales

CLASES DE UNIONES CELULARES

1.Uniones de oclusin(uniones estanca)2.uniones de adhesin2.1 uniones con filamento de actinaUniones de adhesin clula-clula(bandas de adhesin)Uniones de adhesin clula-matriz(contactos focales)2.2 uniones con filamentos intermediosUniones clula-clula(desmosomas)Uniones clula-matriz(hemidesmosomas)3.uniones de comunicacin3.1 Uniones de hendidura o uniones GAP3.2 Sinapsis elctrica3.3 Plasmodesmos(solo en plantas)

UNIONES ESTANCAPermitir sellar las clulas adyacentes entre si separando los lquidos extracelulares que baan las regiones apicales y basales de las clulas En este tipo de relacin entre clulas, hileras de protenas integrales de membrana(como ocludina y las claudinas) forman con la porcin que se proyecta al espacio intercelular uniones extremadamente fuertes y prcticamente fusionan ambas clulas estableciendo una unin impermeable.

UNIONES DE ANCLAJEEstn ampliamente distribuidas en los tejidos animales,pueden intervenir filamentos de actina o filamentos intermedios.En ambos casos intervienen 2 clases de protenas: a) protenas intracelulares,que forman una placa en la cara citoplasmtica de la membrana y se unen al filamento del citoesqueleto y b) protenas de enlace,cuyo dominio extracelular interacciona con la matriz extracelular o con otra protena transmembrana de la clula vecina.Los principales uniones de anclaje son:BANDAS DE ADHESION, permite la unin de 2 clulas, habitualmente localizado por debajo de la unin estanca, las protenas integrales que actan son generalmente la cadherina que unen filamentos de actina de dos clulas adyacentesCONTACTOS FOCALES, Conectan las clulas y sus haces de actina a la matriz extracelular las glucoprotenas transmembranas que median estas acciones pertenecen a la familia de las integrinas

UNIONES SEPTADAS, presente en tejidos de invertebrados actan como lugares de anclaje para filamentos de actina, se cree que mantienen unidas a las clulas adyacentes y forman una banda continua alrededor de los mrgenes de clulas epiteliales

DESMOSOMAS, Contactos intercelulares puntiformes que mantiene unida a la clula ,consta de una placa interna de protena(desmoplaquina y placoglobinas) que se unen a los filamentos intermedios como queratina en la mayora de clulas epiteliales o desmina en fibras musculares cardiacas; y protenas trasmembrana del tipo de cadherina(desmogleinas y desmocolina) que se proyectan al espacio intercelular entrelazndose a las de la otra clula

HEMIDESMOSOMAS,Unen el dominio basal de las clulas y la lamina basal, un tipo especial de matriz extracelular que se encuentra en la interfase entre el epitelio y el tejido conjuntivo subyacente,tienen protenas transmembrana del tipo de integrinas que son dependientes al igual que las cadherinas de CaESQUEMA DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE UNIONES

UNIONES DE HENDIDURALas uniones de hendidura (GAP JUNCTIONS) median la comunicacin intercelular al permitir el paso de iones inorgnicos y otra pequeas molculas hidrosolubles de peso molecular menor que 1000 daltons entre los respectivos citoplasmasLas uniones GAP estn formada por protenas transmembrana denominadas conexinas.Seis subunidades se asocian formando estructuras denominadas conexonesLos canales de la unin de tipo gap no estn permanentemente abiertas sino que alternan entre estados abiertos y cerrados.Una disminucin del pH intracelular o aumento en la concentracin Ca provoca el cierreLas uniones gap en clulas nerviosas permite el desplazamiento rpido de los potenciales de accin de una clula otra, la cual por sinapsis qumica llevara mucho mas tiempo.

PLASMODESMOEn contraste con las clulas animales los vegetales tienen solo una clases de uniones intercelulares,los plasmodesmos que como las uniones gap conectan directamente el citoplasma de las clulas adyacentes Los citoplasmas de dos clulas se conectan por un canal mas o menos cilndrico de 20 a 40 nm de dimetro,el centro del canal es atravesado por una estructura estrecha cilndrica, el desmotubulo, que continua con el retculo endoplasmatico rugoso.El plasmodesmo esta regulado solo permite el paso de molculas de peso molecular por debajo de los 800 daltons sin embargo algunos virus usan estos canales para propagarse ampliando el canal.

********************************************