Epidemiología Molecular de Enfermedades Infecciosas

teoría

Adhesión celular

Adhesión celular.


En los organismos pluricelulares, la mayoría de las células se encuentran en contacto físico con otras células todo el tiempo como miembros organizados de un tejido. La naturaleza física de la conexión entre las células de un tejido en gran medida determina como es. De hecho, las propiedades funcionales de un tejido depende de manera crítica en cómo las células individuales se ordenan entre si. Así, pues como una casa no puede mantener su estructura sin clavos y cemento, un tejido no puede mantener sus características sin las apropiadas uniones celulares.


Las uniones entre células están divididas en tres categorías, basadas en la función que cumplen:


Uniones estrechas: también llamadas uniones oclusivas; conectan las membranas plasmáticas de células adyacentes formando una lámina, impidiendo que pequeñas moléculas se pierdan entre el espacio intercelular. Esto permite que la lámina de célulasactúe como una pared dentro del órgano manteniendo las moléculas separadas.


Uniones de anclaje: mecánicamente unen los citoesqueletos de una célula con el citoesqueleto de otras células o con la matrizextracelular. Este tipo de unión es más común en tejidos que se encuentran sometidos a estrés mecánico, como los músculos o la piel.


Uniones comunicantes: muchas células se comunican entre si por medio de conexiones directas, llamadas uniones comunicantes. En estas uniones, una señal química pasa directamente de una célula a otra adyacente; se establece un contacto físico directo que une los citoplasmas de dos células contiguas, permitiendo que pequeñas moléculas o iones pasen de una a otra célula. En animales este tipo de unión recibe el nombre de uniones GAP y en vegetales reciben el nombre deplasmodesmos.

Esquemas que muestran de manera general los tipos de uniones celulares.

a)	b)	c)	d)
tipos de uniones: a) unión estrecha; b) unión de anclaje; c) unión comunicante (unión del tipo GAP); d) unión comunicante (plasmodesmo) Tipos de unión : Cel-cel: Intercelular Cel-Matriz: Adhesión celular No se ve en el microscópico electrónico . Características de las uniones : Tienen que estar muy cerca Compuestas por moléculas de adhesión reorganización del citoesqueleto A veces veré la unión intercelular Unión intercelular: Se ve la estructura en el microscopio electrónico . Donde más uniones hay es en el epitelio y el conjunto de uniones intercelulares se dirá complejos de unión . Participan muchas moléculas de adhesión . Mecanismos de adhesión celular Reconocimiento Unión *Si “in vitro” disociamos células de tejido → Vuelven a asociarse de forma parecida al tejido de célula inicial *La estructura tisular no es una característica estática. Molecula de adhesión celular (CAM) Son proteínas transmembranales ( Una porción muy grande se proyecta fuera ) Interacciones: Cel-Cel Cel-Matriz La mayoría son dependientes de Calcio pero hay algunas que són independientes. Tipos de adhesión celular: Unión homofílica : Células iguales y con la misma molécula de adhesión . Unión heterofílica: Proteínas de adhesión diferentes que se atraen . Unión dependiente de conector : Necesitan un tercer elemento par a la adhesión . ( conector ) TIPOS DE CAM: Cadherinas Moléculas muy grandes Adhieren Cel-Cel Dependiente de calcio Unión homofílica : Solo pueden interaccionar entre cadherinas iguales ( E,N,P). Las células también se unen mediante la concentración de cadherinas que tienen en la membrana. Se las denomina según su situación : E-Cadherina (epitelio , es la primera que se expresa en el desarrollo embrionario ); N-Cadherina ( nervioso) ; P-Cadherina ( Placenta ) Son glucoproteínas transmembranales Porción pequeña intermembranal Porción grande extracelular : Formado por dominios globulares + sitios donde se fijan los iones calcio ( dependencia de ca) . Normalmente son dímeros de cadherina. Si la concentración de calcio es muy baja la molécula se vuelve flácida . En contraposición si la concentración de Calcio es alta se queda rígida y de esta manera se puede hacer la unión . Diferencias en la expresión de cadherinas tanto cualitativo como quantitativo. Esencial en la formación de tejidos En el citoplasma va a interaccionar con microfilamentos d’actina mediante proteínas alfa y beta cadherinas . Así que indirectamente los microfilamentos de las dos células están relacionados . *Otras cadherinas : Interactúan con filamentos internos . *Protocaderinas: No interactúan con el citoesqueleto . Selectinas: Molèculas de adhesión intercelular temporal en el sistema vascular . Adehesión débil . Proporcionan propiedades adhesivas especiales a los leucocitos Adhesión dependiente de calcio Proteínas transmembranales con capacidad de reconocer transglucidos ( hidratos de carbono ) por ej : Lecitina ( proteína que se une a los hidratos de carbono ). En el extremo tienen una porción lecitina En el interior las selectinas interaccionan con filamentos de actina La unión entre selectinas és heterofílica , ya que la porción final es dominio lecitina (reconocimiento de h c) Tipos de selectinas : L-Selectina : Leucocitos P-Selectina : Plaquetas , células endotaliales … E-Selectina :Celulas endotaliales activadoras ( inflamación ….. )*Celulas endotaliales : Celulas situadas en las paredes de los vasos sanguinios. Todas terminan con la porción lectina . Miembros de la familia de las Ig : Intersticiales : Penetran mas o menos en la célula . Extracelular : Con porciones homólogas a la Ig. Intracelular : se interrelaciona con los microfilamentos de actina Interacción homo y heterolífica Es INDEPENDIENTE de calcio Tipos de Ig:N-CAM: Células neurales ( Neuronas , cel acompañantes de neuronas , cel musculares …) I-CAM:Cel endoteliales activadoras 1/10/07 Miembros de la familia de las Inmunoglobulinas Cadherinas como miembros de las inmunoglobulinas s’expresan en las mismas células Cadherinas : Associación fuerte . Mantenimiento de unión de células . Segregación tipos de células. Integridad de tejido N-CAM : Regulación fina interacciones. Adhesión débil . Participan en la señalización celular →La celula capta señales de fuera y produce cambios intracelulares →SEÑALIZACIÓN DELULAR . Integrinas: Molèculas d’adhesión Mediadora d’ adhesión celula –matriz. Proteínas grandes : Dos subunidades *Transmembranales →Alfa →Beta Fijan cationes divalentes (calcio o Magnesio) Conectan componentes de la matriz , componentes intracelulares (filamentos d’actina). Adhesión débil : Esto posibilita el desplazamiento Union al ligando ( componente de la matriz ) dependiente de calcio o magnesio. Senyalización intracelular Lado citoplasmático unión Microfilamentos d’actina →Mediante otras proteínas como: Alfa actina (la mas abundante ); filamina ; talina y vinculina. Lado extracelular , unión secuencia RGD (arginina-glicina-aspartato) . Las proteínas fibronectina, laminina contienen la secuencia RGD por lo tanto són dianas para las integrinas . Ha varias subunidades alfa y beta distintas : Integrinas con subunidad beta 1: Todas las células de los vertebrados . Integrinas con la subunidad beta 2 : Superficie de leucocitos. Unión celula-celula Ligando , igual que miembros de la familia Inmonoglubinas Integrinas con subunidad beta 3 : Plaquetas →Participan en la coagulación de la sangre . Protoglicanos de adhesión Protoglicanos : Es un polisacárido . Componente de la matriz que además puede actuar como molécula de adhesión . Sindicanos Protoglicanos que participan en l’adhesión celula –matriz *Proteinas transmembranales *Proteínas intracelular: Se adhiere con filamentos de Actina *Proteínas extracelulares:Se adhiere con proteínas de matriz Celulas sanguíneas : Celula –Celula :Heterofílico. Selectinas : Hidratos de Carbono Integrinas: Miembros de la familia de las Inmunoglobulinas. Diapódesis:Salida de células de la sangre.Van al tejido conjuntivo( si hay un estimulo ).Esa salida se situa entre las células endotaliales . Los neutrofilos tienen como receptores selectinas y integrinas inactivadas ( se transportan mediante la presón no se adhieren ) .Cuando hay un estímulo ( danyo ) la celula expresa selectina (la selestina inactivada se encuentra en vesículas intercelulares . Cuando se activa →Exocitosis). Esa selectina reconoce los hidratos de carbono de la membrana y va girando sobre la s células endoteliales. Este proceso provoca que las integrinas se activen y reconocen a los miembros de las inmonoglobulinas ( I-CAM) de la superficie de la celula endotelial ) . La unión entre I-CAM i Integrinas produze que el neutrofilo ( leucocito ) pueda salir del riego sanguíneo . Uniones intercelulares En regiones de contacto Cel-Cel Cel-Matriz Muy abundantes en epitelios però no exclusivas ( células musculares ). Región de contacto especializada visible en Microscopio Electronico Los plamalemas ( membrana plasmática ) adyacentes están modificados estructuralmente para permitir que las células actúen de forma coordinada . Espació intercelular reducido (20-25nm). Definición : Región reducida del plamalema , visible en microscopio electrónico y especializada en alguna delas funciones : Mantenimiento de dos medios externos a la célula diferentes químicamente ( piel , lumen …) Adeheréncia entre células reforzando la integridad física del tejido Permiten el intercambio de moléculas entre células , posibilitando la coordinación de las actividades →COMUNICACIÓN Clasificación : Macula: Mancha Fascia : Cinturon intermitente Zonula : Cinturon que rodea la celula Uniones oclusivas ( primera condición ) Zonula occludens ( Vertebrados Uniones septadas ( invertebrados ) Uniones anclajes ( segunda condición Celulas entre si Zonula adhaherens Fascia adeherens Desmosoma ( macula adheherens ) Celula –matriz Hemidesmosomas Adhesiones focales Uniones de comunicación ( tercera condición ) Uniones tipo gap (macula ) Sinapsis química ( comunicadión entre células ) 3/10/07 Uniones de comunicación : Transmisión de moléculas Metodologia: Imagen de microscopia electrónica Imagen de microscopia por fluorescencia Trazadores : Moléculas densas en los electrones (en microscopia electrónica lo veremos negro ) que tiene la peculiaridad que no puede atravesar las membranas biológicas . Se difundirá por los espacios intercelulares Criofractura : El tejido es congelado y se corta con una cuchilla . La cuchilla suele pasar por la zona de menor resistencia ( a través de la membrana biológica ) . Obtengo membranas biológicas partidas por la mitad . Observamos una muestra con una superficie irregular . Para poder verlas evaporaremos metales pesados y así magnificaremos las diferencias de irregularidad . Después pongo una capa de carbono . Después un disolvente que eliminará la materia biológica . Observaremos la copia de la célula . A las dos mitades se les denominará : P: Protoplasma ( es la que mira hacia el protoplasma de la célula (nuclio+citoplasma)) E:Exoplasma ( mira a l’exterior de la célula) Las proteínas transmembranales no se parten por la mitad , se van a una banda . Normalmente se quedan en la cara Q .En la car E observaremos los agujeros . Uniones oclusivas -Zonula ocludens :Unión estrecha , unión hermética , unión impermeable , unión estanca , tight junction . - Es zonula ( una banda que rodea toda la célula) -La encontraremos en la región más apical (arriba ) de las caras laterales . -Observamos que en los plasmodemas hay regiones que están fusionados en el corte longitudinal . No hay espació intercelular . -Los trazadores no se difunden . No transpasa el tejido . La zonula ocludens frena el paso de substáncias por el espació intracelular -Union impermeable .Los lípidos y proteínas circulan libremente por la membrana peró no pueden traspasar la zonula ocludens . Por lo tanto frena la circulación de lípidos y prote´nas y participa en la poralidad de la membrana (diferencia de medios en la cara apical y la cara basolateral) . -En criofractura observamos -Una red de crestas ( en la cara P) -Una red de hoyos (en la cara E) Estas dos redes són complementaras En la zonula ocludens como las proteínas de las dos membranas se unen tanto , en la criofractura se quedan juntas . →Esas proteínas de membrana forman hileras de unión o hebras de cierre ( proteínas de ambas membranas ) .Encargadas de bloquear el transito de moléculas y forman un retículo. -Relación entre tupido y nºde hebras con impermeabilidad . -Proteínas implicadas : -Claudinas -Ocludinas Interaccionan con el citoesqueleto (filamentos de actina ) mediante las proteínas ZO (zonula ocludens ) Uniones septadas -En invertebrados (artrópodos ) .No són exclusivas . -Són zónulas -Sitio de unión de filamentos de actina -En el corte longitudinal se ven septos Uniones de anclage -Adhieren células -Coordinan actividades : Permiten que grupos de células funcionen como una unidad estructural . -Conectan los elementos del citoesqueleto de células adyacentes o con la matriz extracelular -Mantienen unidas las células -Actúan repartiendo fuerzas (para aguantar presiones ) Tipos : -Cel-cel: -Zonula adhaerens -Fascia adhaerens : es igual que la zonula adhaerens peró la región és discontínua -Desmosoma -Cel-Matriz: -Hemidesmosomas: Ceélulas epitaliales -Adhesión focales Proteína transmembranales de adhesión -Cel-cel: Cadherinas -Cel –Matriz: Integrina Zonula adherens =unión intermedia -Forma una faja continua alrededor de la celula epitelial . Por debajo de la zonula ocludents En el citoplasma de la célula observamos una red de microfilamentos de actina contráctiles (habrá miosina ) 5/10/07 Zonula adherents Unión intercelular . Formada por muchas proteínas transmembranales ( Cadherinas +filamentos de actina). Muchos dímeros de dadherinas interactuando en el espacio intercelular . En el interior se relacionan con filamentos de actina medianter cateninas (alfa y beta) , alfa- actina y vinculina . Criofractura : No se ve nada especial Los trazadores se difunden Cinturon de actina contráctil (miosina) . Si se contrae se lo transmitirá a la celula adhyacente y esta a otra y se forma una cadena . Ej : Invaginación → vesícula Macula adherents (desmosoma) -Area celular circular -Zona adherente Remaches que mantienen unidas a las células en los puntos de contactos o puntos de soldaduria. -Area circular de 0.5 Micrometros -Espacio intercelular más grande , de 30-40 nanometros En el citoplasma hay un material denso llamado Placa citoplasmica (material filamentoso ) Lugar de anclaje de filamentos intermedios (estructurales) -Celulas epitaliales →filamentos de queratina -Células musculares cardiacas →filamentos de desmina. Las glucoproteínas transmembranales de unión són cadherinas de los desmosomas : -Desmogleína -Desmocolina La placa citoplasmática esta formada por las proteínas que median cadherinas – filamentos intermedios (proteínas de la placa citoplásmica ) , son : -Placogobina -Desmoplaquina -Los trazadores se difunden -En criofractura observamos partículas irregulares tanto en la cara P como en la E. Uniones de anclaje celula matriz Glucoproteínas transmembranales de unión ( Inegrinas ) -Hemidesmosomas -Adhesiones focales Hemidesmosomas Unen células epitaliales a la lámina basal (cuando lo veo observo medio desmosoma ) A nivel bioquímico no són igual que los desmosomas . Se utilizan las INTEGRINAS en el dominio extracelular , la cual se unirá a la lamina basal (mediante la secuencia SGD) . En el dominio intercelular: -Unión con filamentos intermedios (queratina ) -Pectina (proteína de anclaje) Los filamentos intermédios se unien a los diferentes desmosomas y hemidesmosomas (dondes se encuentran los extemos finales )formando una red . Esta permite resistir altas presiones Adhesiones focales: Unen células a matriz Unión bastante débil . Proteínas : Integrinas (reconocen la secuencia RGD de las fibronectinas ) En el citoplasma las integrinas se unen a microfilamentos de actina mediante : -Alfa –actina -Talina -Filamina -Vinculina Mácula comunicans Unión en hendidura , unión en fisura , unión gap , unión nexo . -Zona circular -Zona comunicante : Pasa moléculas del citoplasma de una celula al citoplasma de la celula adyacente . Unen células: -Metabolicamente : Pasando metabolitos -Eléctricamente: Mediante iones -Espacio intercelular muy reducido (2-4 nanometros ) -Los trazadores se difunten -Criofractura observo partículas grandes (de 9 nanometros ) con un agujero en el centro -Conexinas : Proteínas intramembranales que participan en la unón Gap . Seis conexinas se unen formando un cilindro con un agujero en el centro . Las conexinas de celula y celula están bien acobladas (así obtenemos un canal acuoso de celula a célula) Canal acuoso de 1,5 nanometros (que puede regularse) →El peso de las moléculas no puede superar los 5000 daltons . Complejo de unión : Distribución de + a – apical : -Zonula ocludents -Zonula adherents -Desmosomas -Uniones gap 8/10/07 Ciclo división célular Vida celular : Desde que se divide la célula hasa que ella se divide . -Mitosis : Fase de división -Interfase : Largo periodo . Desde que nace hasta que está a punto para dividir-se . Esto comporta un augmento de volumen de la célula . 3 Fases : -G1: Periodo desde que se forma la célula hasta que comienza la replicación del DNA :SINTESIS -G2: Periodo desde finalización de la replicación del DNA hasta que se divide . -S: Replicación del DNA y centriolos . Reparto de la cromatina y centriolos y fragmentación de golgi y retículo . Si de algo solo tiene una cosa tiene que duplicar-lo . Siempre tiene que tener una muestra .