SORAYDA ANGELIA RUVALCABA ABASOLO

Mecanobiología celular

Lomas Verdes

Fisioterapia

Tercer semestre

Dr. Demetrio Villanueva Ayala

MECANOBIOLOGÍA CELULAR La Mecanobiología celular es un enfoque que describe los procesos de Mecanotransducción en el mismo.Los tejidos crecen y se remodelan en respuesta a cambios en fuerzas mecánicas, pero la respuesta mecánica está relacionada a los tejidos fisiológicamente y patológicamente, aunque no es claro como las fuerzas mecánicas de las células sensitivas y su conversión a signos mecánicos responden intrabiológicamente.Todo organismo está compuesto por células, estructuras básicas y funcionales de la unidad de vida; y todas las células por membrana plasmática, citoplasma, núcleo y otros componentes subcelulares.El cuerpo tiene más de doscientos tipos de células diferentes que varían por su tamaño, forma y función. Las características de diferentes células son determinadas por la naturaleza de la proteína que lleva a cabo la actividad celular.

Células carga-sensitivas.

Algunos tipos de células existen en un entorno de carga mecánica, la densidad de los tejidos conectivos como tendones y ligamentos son denominados por fibroblastos que realizan funciones vitales durante el desarrollo y la madurez. Estas funciones incluyen organización y mantenimiento de tejido conectivo durante el desarrollo y la reparación de heridas durante el proceso de curación.Los condrocitos se encuentran en otro tipo de tejidos y cartílago articular, que expresan y secretan distintas clases de colágeno proteoglicanos y otras moléculas en la matriz extracelular.

Matriz extracelular

La célula reside en la matriz extra celular (MEC), compuesta por una organización estructural y funcional mixta de proteínas y proteoglicanos.Esta matriz se encarga de regular las funciones celulares, incluyendo la proliferación celular, migración y diferenciación.Su mayor componente es el colágeno actuando al soportar la tensión, compresión y cizallamiento.

Factor de crecimiento y citosina.

La síntesis de los componentes de la matriz extra celular es regulada por varios factores de crecimiento que son conocidos por la producción y depósito simultáneo de proteínas de matriz extra celular.

Métalo proteínas de la matriz.

La degradación de la matriz extra celular se lleva a cabo en parte por MMPs producidos por diferentes tipos de células como fibroblastos, condrocitos, osteoblastos y células endoteliales, que juega un importante papel en la variación normal y condición patológica para la degradación y remodelación.En el desarrollo del hueso se requiere de la activación de la remodelación del cartílago (contribuye al desarrollo y la homeostasis)

Respuestas mecanobiológicas de las células.

La carga mecánica de las células demuestra que afectan a la proliferación celular y a la expresión del gen y de proteínas de la matriz extra celular que depende de la condición del gen y la carga. Sin embargo, el estrechamiento mecánico prolongado a una frecuencia de 1Hz ampliado por un día incremento significativamente la proliferación celular, pero por dos días se inhibe esta proliferación. Además diferentes tipos y magnitudes de las cargas mecánicas, de naturaleza de matrices subyacentes influyen en la respuesta celular variando la condición de la carga mecánica.Es similar la respuesta a las fuerzas mecánicas en los fibroblastos y condrocitos. Las células endoteliales vasculares aún no muestran el tipo de célula responsable de las fuerzas mecánicas. El ciclo mecánico estrecho por instantes induce la reorientación celular, la remodelación de actina citoesquelética. Además de estiramientos las células endoteliales vasculares invivo son también las sometidas a estrés por el flujo sanguíneo.

Interacción entre cargas mecánicas y factores solubles

Regulan la producción de proteínas de la matriz extra celular en una autocrina o paracrina, que modula la función cerebral. Algunos estudios han explorado en el tejido la interacción entre la carga mecánica y el factor soluble. En el fibroblasto cardiaco de la rata se obtuvo un estrechamiento mecánico del 20% a 1.5 Hz. Por 48 hora mejorando la respuesta celular.En suma este estudio investiga la regulación de la síntesis de la matriz extra celular a través de la relación del factor soluble por la carga mecánica, el efecto de la interacción de crecimiento de factor / citosinas con la carga mecánica en la síntesis de la matriz extra celular que ha sido investigada, implica el rol de la conducción mecánica en el desarrollo de la ingeniería del cartílago, la cual recientemente ha gozado de mayor atención como un tratamiento potencial para los defectos de los cartílagos articulares.

Mecanotransducción celular.

Las células censan las fuerzas mecánicas y responden regulando la síntesis de la matriz extra celular y generar un retorno; los mecanismos exactos por los cuales estas células censan las

fuerzas mecánicas y las convierten en señales biomecánicas permanecen desconocidas, algunos posibles mecanismos han sido propuestos. Los mayores componentes de la célula contienen el mecanismo mecano transductor de las integrinas, citoesqueleto, proteínas G y receptor de tirosinas y activan los estrechos canales de los iones, notándose que estos componentes están relacionados en una célula entre su estructura, funcionalidad, o ambos.