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MOLECULAS DEADHESION CELULAR



Moléculas mediadoras de Adhesión celular

Las moléculas de adhesión celular(MAC) constituyen un grupo deglicoproteínas y moléculas de

hidratos de carbono que seexpresa, en la superficie celular.Estas moléculas se reconocen

selectivamente y, se ligan entre sí y juegan un rol importante en lassiguientes funciones:



FUNCIONES

1)Desarrollo e integridad de órganos ytejidos.

2)Migración y transporte de células enlos procesos inflamatorios.3)Iniciación y propagación de

respuestas inmunologicas.

4)Cicatrización de heridas.5)Metástasis de diversos tumores.



ADHERENCIACELULAR



Moléculas de adhesión celular

Glicoproteínas ubicadas en la superficiecelular.

Realizan interacciones especificas célula-célula y célula-matriz.

Grupo carboxilo en el citoplasma ycitoesqueleto seguido de una región

transmembrana y termina en un grupoamino.



Moléculas de adhesión celular

Dos tipos distintos: una dependiente de

Ca2+ y otro independiente de Ca2+.

Pueden ser monoméricas, diméricas yheterodiméricas.

Por el tipo de unión: homofílica y

heterofílica.



1. Cadherinas

Familia de 12 glucoproteínas, presente en

la superficie de células epiteliales.

Molécula constituida por 700-750 aa.Median la adhesión célula-célula

dependiente de Ca2+ .

Mecanismo homofílico.



1.Cadherina

Presenta:

El dominio citoplasmático interactúacon actina por medio de tresproteínas de unión intracelular (cateninas)

Un dominio transmembrana.

5 dominios extracelulares, de loscuales 4 son homólogos entre sí.



Cadherina

La región extracelular dela proteína presenta 5dominios homólogos,tres de los cualescontienen lugares deunión para el Ca2+. Laregión citoplasmática

interactúa con actina por medio de variasproteínas.



1.Cadherinas: tipos

Cadherina E o ³ovumorolina´, en tejidosepiteliales maduros. Primera caherina quese expresa durante el desarrollo de los

mamiferos.Cadherina N, en células nerviosas,

musculares y del cristalino

Cadherina P, en células placentariasepidérmicas.



2. Superfamilia de lasinmunoglobulinas

Moléculas responsables de la adhesión

célula- célula, independiente de Ca2+.

Utiliza un mecanismo homofílico oheterofílico.

Comparten 60 a 100 aa. dispuestas en

bandas antiparalelas unidas por puente

disulfuro.



2.Superfamilia de lasinmunoglobulinas: N-CAM

Existen por lo menos 20 formas.

Presentan :

Un dominio intracelular de tamaño variable.

5 dominios extracelulares homólogos a los delas inmunoglobulinas.

� Existe una forma de N-CAM que no atraviesa labicapa lipídica y lo hace por medio del enlace

covalente al GPI.� Regulación fina de las interacciones adhesivas

durante el desarrollo y regeneración.



N-CAM

Cuatro formas de N-

CAM. En cada caso,

la región extracelular

de la cadenapolipeptídica esta

plegada en 5

dominios semejante a

los de lasinmunoglobulinas.



MOLECULAS DE ADHESION CELULAR:Familia de las Inmunoglobulinas

glicosilfosfatidilinositol

Dominios fibronectina tipo III

Dominios homología IgG

NH2 NH2 NH2 NH2

COOH

COOH

N-CAM



3. Integrinas

Proteínas de unión transmembrana.

Heterodimérica, constituida por 2subunidades y unidas entre si por unenlace no covalente.

Se unen a sus ligandos con una bajaafinidad, dependiendo de cationes

divalentes: Ca2+

o Mg2+

(según laintegrina).



Integrina

Estructura en

subunidades de un

receptor matriz de

superficie celular detipo integrina.



3. Integrinas

Algunas integrinas se unen a un tipo de

macromoléculas de la matriz, como fibronectina

o laminina; mientras que otras lo hacen con mas

de una como en los fibroblastos que se unen afibronectina, colágena y laminina.

Se asocian a filamentos de actina a excepción

de 64 ubicada en hemidesmosomas.



Estructura y función de lasintegrinas

Heterodímero de

integrina. La

subunidad

mostrada contiene lossitios de enlace RGD

que reconocen

fibronectina.



3.Integrinas: tipos

-1 integrinas:

Se localizan en casi todas las células de

los vertebrados.D

ímeros con al menos 9cadenas 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.Dímeros con tres tipos de cadena .

L2 denominada LF A-1

M2 denominada Mac-1, se encontro enmacrofagos.



3. Integrinas: tipos

-3 integrinas o citoadhesinas:

En plaquetas sanguíneas y leucocitos

V3 Vitronectina23 en plaquetas y media adhesion

plaquetaria al colageno.

R3 en leucocitos, promueve lafagocitosis de neutrofilos y monocitos.



4. Selectinas

Glicoproteínas integrales de membrana.

Dependientes de Ca2+ y de unión

heterofílica.Reconocen secuencias especificas de

oligosacáridos que forman parte de

glicoproteínas o glicolípidos.



4. Selectinas: tipos

Selectina E, en células endoteliales.

Selectina L, en todo tipo de leucocitos.

Selectina P, en plaquetas y célulasendoteliales



T res tipos de selectinas



5. Proteoglucanos

Conformada por una proteína central a la que se

unen varias cadenas laterales de glicano-amino-

glicano (GAG). Estos están compuestos por un

disacárido repetitivo. Participan en la señalización química entre las

células.

Es muy difícil clasificarlas debido a la

heterogeneidad de las GAG.



5. Proteoglicanos: Sindecano1

Se encuentra en la superficie de muchostipos celulares, incluyendo en fibroblastosy células epiteliales.

Su dominio intracelular interactúa conactina del citoesqueleto.

Su dominio extracelular tiene un número

variable de cadenas GAG de condroitínsulfato y heparán sulfato.



Sindecano

Molécula de sindecano

compuesta por una

proteína central que

abraza a la membrana.

Los GAG extracelulares

interactuan con

ligandos especificos,

como FCF.



RELACION CELULA-MAT RIZ

GLUCOCALIZLas proteínas y lípidos de

membrana no están expuestasdirectamente a la matriz si noque están unidas a azucaresque forma una capa quecubre la superficie exterior dela membrana plasmática.

La glucocáliz proporcionaprotección mecánica y barreracontra partículas que llegan ala membrana.

Moléculas de glicolípidos



Matriz extracelular

Los tejidos no están hechos solamente de células sino que una partesustancial de su volumen es el espacio extracelular que estaocupado por una red organizada de proteínas y polisacáridosdenominada matriz extracelular

La matriz extracelular puede calcificarse como en los dientes yhuesos,puede ser transparente como en la cornea o adoptar laestructura fibrosa que permite a los tendones soportar fuertestensiones esto depende de las proteínas presentes en la matriz

La matriz es algo mas que un simple andamiaje inerte que daestabilidad al tejido.La matriz juega un rol muy importante en lamorfología y actividades de la célula influenciando su desarrollomigración,proliferación, forma y función



LA MAT RIZ EXT RACELULAR



Aunque la matriz extracelular puede adoptar diferentes formas en

diferentes tejidos y organismos,sus principales componentes

son:COLAGENO, Familia de glucoproteínas 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 MAT RIZ EXT RACELULAR:COLAGENO



PROT EOGLICANOS

Consta de una proteína central a la cual se unen cadenas de

glucosaminglicanos(GAG) que se compone de un disacáridorepetitivo, estos GAG son muy ácidos debido a la presencia de

grupos sulfatos y carboxilo unidos a los disacáridos.Los

proteoglicanos le confieren la viscosidad característico de la

matriz y forma un material de empaque para resistir fuerzas de

comprensión.L

os heparan sulfato proteoglicanos(HSPG) formaun puente entre los medios externos e internos de las células

Estructura de un proteoglicano



FIBRONECT INA, LAMININA Y OT RASPROT EINAS

La fibronectina es una proteína multiadhesiva,tiene tanto afinidadtanto por el colágeno como para las integrinas de las células,costa de dos cadenas de polipéptidos que contiene sitios deenlaces para componentes de la matriz extracelular,comocolágeno y proteoglicanos para formar una red estable y sitios deenlace para receptores de la célula que ayudan a una unión

estable MEC y la célulaLa laminina proteína multiadhesiva que contiene distintos sitios deenlaces específicos se puede enlazar a receptores de lasuperficie extracelular, a HSPG y a colágenos de tipo IV,es uncomponente típico de las membranas basales

La tenascina actúa como componente antiadherente.

La entactina componente de la membrana basal que se enlaza a lalaminina cumple función importante en la adherencia

La trombospondina rodea el revestimiento de los vasossanguíneos inhibe la neoformación de vasos sanguíneos



LA MAT RIZ EXT RACELULAR:LAMININA

L R E R EL L R



LA MAT RIZ EXT RACELULAR:FIBRONECT INA



LA MAT RIZ

EXT RACELULAR Y ELCIT OESQUELET O



LA MAT RIZ EXT RACELULAR

Proteoglicanos

Proteínas

Fibronectina

Colágeno fibrilar (I, II,

III, V, XI)

Colágeno tipo IV

Tenascina

Laminina

Hialuronano

Decorina

Perlecan

Agrecan

Elastina

Glicosaminoglicanos

Betaglicano, sindecan-1



PARED CELULAR

La pared celular es una matriz extracelular compleja que confiere a la

célula su forma característica , suministra apoyo mecánico a lascélulas, protege a la célula del desgaste mecánico,ingreso

osmótico de agua y patógenos, media las interacciones célula-

célula e interviene en el transporte de fluidos dentro de la

planta.Se puede distinguir entre una pared primaria cuando las

células recién son formadas por el meristemo y una pared

secundarias presentes en células maduras

Todas las paredes celulares están compuestas por un elemento

fibroso integrado en una matriz no fibrosa este elemento es la

celulosa(la proteína más 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 tensión.La matrizextracelular se compone de tres tipos de macromoléculas:

Hemicelulosa, polímero de celulosa que se une transversalmente a

las microfibrillas de celulosa.



Proteínas estructurales

Papel importante en la forma de la pared, incluye proteínas ricas en

glicina, prolina y hidroxiprolinaPectinas, clase heterogénea de polisacáridos con carga negativa

llena los espacios situados entre elementos fibrosos.

Porción de pared primaria de un vegetal que muestra las dos mayores redes de polisacáridos



UNIONES CELULARES

En organismos multicelulares las células que entran en contacto

con otra desarrollan uniones intercelulares especializadas entre sus

membranas plasmáticas o uniones de célula-matriz

La mayoría de estas uniones deben ser visualizadas por

microscopio electrónico mediante la técnica convencional o unatécnica especial llamada críofractura

Estas uniones ocurren en prácticamente todos los tejidos pero son

prácticamente importante en los tejidos epiteliales



CLASES DE UNIONES CELULARES

1.Uniones de oclusión(uniones estanca)

2.uniones de

adhesión

2.1 uniones con

filamento de

actina

Uniones de adhesión célula-

célula(bandas de adhesión)

Uniones de adhesión célula-

matriz(contactos focales)2.2 uniones con

filamentos

intermedios

Uniones célula-

célula(desmosomas)

Uniones célula-

matriz(hemidesmosomas)

3.uniones de

comunicación

3.1 Uniones de hendidura o uniones GAP

3.2 Sinapsis eléctrica

3.3 Plasmodesmos(solo en plantas)



UNIONES EST ANCA

Permitir sellar las célulasadyacentes entre si separandolos líquidos extracelulares quebañan las regiones apicales ybasales de las células

En este tipo de relación entre

células, hileras de proteínasintegrales de membrana(comoocludina y las claudinas)forman con la porción que seproyecta al espacio intercelular uniones extremadamente

fuertes y prácticamentefusionan ambas célulasestableciendo una uniónimpermeable.



UNIONES DE ANCLAJE

Están ampliamente distribuidas en los tejidos animales,puedenintervenir filamentos de actina o filamentos intermedios.En amboscasos intervienen 2 clases de proteínas: a) proteínasintracelulares,que forman una placa en la cara citoplasmática dela membrana y se unen al filamento del citoesqueleto y b)proteínas de enlace,cuyo dominio extracelular interacciona conla matriz extracelular o con otra proteína transmembrana de lacélula vecina.Los principales uniones de anclaje son:

BANDAS DE ADHESION, permite la unión de 2 células,habitualmente localizado por debajo de la unión estanca, lasproteínas integrales que actúan son generalmente la cadherinaque unen filamentos de actina de dos células adyacentes

CONTACTOS FOCALES, Conectan las células y sus haces deactina a la matriz extracelular las glucoproteínas transmembranasque median estas acciones pertenecen a la familia de lasintegrinas



UNIONES SEPTADAS, presente en tejidos de invertebrados

actúan como lugares de anclaje para filamentos de actina, se

cree que mantienen unidas a las células adyacentes y forman

una banda continua alrededor de los márgenes de célulasepiteliales



DESMOSOMAS, Contactos intercelulares puntiformes que mantiene

unida a la célula ,consta de una placa interna de

proteína(desmoplaquina y placoglobinas) que se unen a los

filamentos intermedios como queratina en la mayoría de célulasepiteliales o desmina en fibras musculares cardiacas; y proteínas

trasmembrana del tipo de cadherina(desmogleinas y

desmocolina) que se proyectan al espacio intercelular

entrelazándose a las de la otra célula



HEMIDESMOSOMAS,Unen el dominio basal de las células 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 proteínas transmembrana del tipo de integrinasque son dependientes al igual que las cadherinas de Ca

ESQUEMA DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE

UNIONES

Resumen de los distintos tipos de uniones celulares

hallados en el epitelio de células animales



UNIONES DE ANCLAJE

Unión Proteína de

unióntransmembr

ana

Ligando

extracelular

Unión

intracelular al

citoesquelet

o

Algunas

proteínas deunión

Bandas

de

adhesión(

célula-

célula)

Cadherina(c

adherina E)

Cadherina

en células

adyacentes

Filamentos

de actina

Cateninas,vi

nculinas,alfa

actinina,plac

oglobina

desmoso

ma

Cadherina(d

esmogleína

ydesmocolina

)

Cadherina

en células

adyacentes

Filamentos

intermedios

Desmoplaqui

nas,

placoglobina

Contacto

focal(célul

a-matriz)

integrina Proteínas

de matriz

extracelular

Filamentos

actina

Talina,

vinculina,

alfa actinina



UNIONES DE HENDIDURA

Las uniones de hendidura (GAP JUNCTIONS) median lacomunicación intercelular al permitir el paso de ionesinorgánicos y otra pequeñas moléculas hidrosolubles de pesomolecular menor que 1000 daltons entre los respectivoscitoplasmas

Las uniones GAP están formada por proteínas transmembrana

denominadas conexinas.Seis subunidades se asocian formandoestructuras denominadas conexones

Los canales de la unión de tipo gap no están permanentementeabiertas sino que alternan entre estados abiertos y cerrados.Unadisminución del pH intracelular o aumento en la concentraciónCa provoca el cierre

Las uniones gap en células nerviosas permite el desplazamientorápido de los potenciales de acción de una célula otra, la cual por sinapsis química llevaría mucho mas tiempo.



PLASMODESMO

En contraste con las células animales los vegetales tienen solo una

clases de uniones intercelulares,los plasmodesmos que como las

uniones gap conectan directamente el citoplasma de las células

adyacentes

Los citoplasmas de dos células se conectan por un canal mas o

menos cilíndrico de 20 a 40 nm de diámetro,el centro del canal esatravesado por una estructura estrecha cilíndrica, el desmotubulo,

que continua con el retículo endoplasmatico rugoso.

El plasmodesmo esta regulado solo permite el paso de moléculas de

peso molecular por debajo de los 800 daltons sin embargo

algunos virus usan estos canales para propagarse ampliando elcanal.

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