moléculas de adhhesión uniones tm

UNMSM Facultad de Medicina. EAP de Tecnología Medica

Departamento Académico de Ciencias Dinámicas

Mag. Nancy Rojas Morán

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MOLECULAS DE ADHESION CELULAR

Moléculas mediadoras de Adhesión celular

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Las moléculas de adhesión celular (MAC) constituyen un grupo de glicoproteínas y moléculas de hidratos de carbono que se expresa, en la superficie celular.

Estas moléculas se reconocen selectivamente y se ligan entre sí y juegan un rol importante en las siguientes funciones:

FUNCIONES

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1)Desarrollo e integridad de órganos y tejidos.

2)Migración de células en los procesos inflamatorios.

3)Iniciación y propagación de respuestas inmunologicas.

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

Moléculas mediadoras de Adhesión celular

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• Existen cinco familias principales de moléculas de adhesión:

1. Cadherinas. 2. Integrinas, 3. Miembros de la superfamilia de

inmunoglobulinas (Ig), 4. Selectinas, 5. Sialomucinas (proteínas ricas en serina y

treonina marcadamente glicosiladas) y

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• Existe diferencias estructurales entre cada clase de estas moléculas.

• Difieren en el tiempo que dura las interacciones que establecen.

• Las selectinas y las sialomucinas establecen interacciones débiles y por la tanto la unión es transitoria.

• Las integrinas y las moléculas tipo-Ig establecen interacciones más estables, aún cuando son también transitorias.

• Mientras las cadherinas, son las que establecen interacciones muy estables, siendo responsables del mantenimiento de la integridad estructural de los tejidos.

Moléculas de adhesión celular

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Dos tipos distintos: una dependiente de Ca2+ y otro independiente de Ca2+.

Pueden ser monoméricas, diméricas y heterodiméricas.

Por el tipo de unión: homofílica y heterofílica.

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CADHERINAS

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Es una familia de 12 glucoproteínas, median uniones intercelulares dependientes de Ca.

Están formados por 700 a 750 aa.La región extracelular de la proteína

presenta 5 dominios homólogos, tres de los cuales contienen lugares de unión para el Ca2+. La región citoplasmática interactúa con actina por medio de varias proteínas.

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Familia de proteínas que median la adhesión firme entre células en los distintos tejidos del organismo.

Estas uniones son muy fuertes y permiten sostener la integridad funcional de los tejidos.

Forman dímeros que establecen interacciones homofílicas con otros dímeros de cadherinas expresados por una célula vecina.

Cadherinas

CADHERINA

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CADHERINAS


Cadherina E: hígado, células epiteliales, embriones de mamíferos antes de anidar.

Cadherina N: Célula nerviosa, musculares y cristalino

Cadherina P: en la epidermis, placenta y en forma transitorias en tejidos embrionarios

Integrinas


Proteínas de unión transmembrana.Heterodimérica, constituida por 2

subunidades α y β unidas entre si por un enlace no covalente.

Se unen a sus ligandos con una baja afinidad, dependiendo de cationes divalentes: Ca2+ o Mg2+ (según la integrina).

Integrina

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Integrinas


Algunas integrinas se unen a un tipo de macromoléculas de la matriz, o a más como fibronectina o laminina, colágeno

Se asocian a filamentos de actina a excepción de α6β4 ubicada en hemidesmosomas.

Estructura y función de las integrinas

Heterodímero de integrina.

La subunidad β mostrada contiene los sitios de enlace RGD que reconocen fibronectina.


Integrinas


La afinidad por sus ligandos puede ser regulada por cambios conformacionales.

Diversos factores al impactar sobre una célula provocan cambios conformacionales en las integrinas.

Se dice entonces que la integrina se activa In vivo, las citoquinas son las moléculas responsables de inducir la activación de las integrinas para que tenga lugar la extravasación.

Superfamilia de las inmunoglobulinas


Moléculas responsables de la adhesión célula- célula, independiente de Ca2+.

Utiliza un mecanismo homofílico o heterofílico.

Comparten 60 a 100 aa. dispuestas en bandas antiparalelas unidas por puente disulfuro.

Superfamilia de las inmunoglobulinas: N-CAM


Existen por lo menos 20 formas.Presentan :

Un dominio intracelular de tamaño variable.

5 dominios extracelulares homólogos a los de las inmunoglobulinas.

Superfamilia de las inmunoglobulinas: N-CAM


•Existe una forma de N-CAM que no atraviesa la bicapa 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 cadena polipeptídica esta plegada en 5 dominios semejante a los de las inmunoglobulinas.


Tipos


ICAM-1 y-2 son expresadas sobre el endotelio y sobre las células presentadoras de Ag (CPA), y juegan un papel importante en la extravasación,

ICAM-3 está expresada sólo sobre leucocitos y participa en la adhesión del linfocito T a la célula presentadora de Ag.

Selectinas


Glicoproteínas integrales de membrana.Dependientes de Ca2+ y de unión

heterofílica.Reconocen secuencias especificas de

oligosacáridos que forman parte de glicoproteínas o glicolípidos.

Permiten el regreso de los linfocitos a los ganglios linfáticos, y la migración de los leucocitos a los lugares de inflamación.

Selectinas:Tipos


Existen tres tipos de selectinas:1. Selectina E: en células endoteliales2. Selectina P: Plaquetas y células

endoteliales3. Selectina L: Se ubican leucocitos.

Selectinas


Sialomucinas


Esta familia incluye a miembros como CD34, Gly CAM-1 y Mad CAM-1, que como vimos constituyen los contra-receptores para la L-selectina. Son moléculas altamente O-glicosiladas que presentan arreglos de tetrasacáridos fucosilados reconocibles por el dominio tipo lectina de la L-selectina.

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UNIONES INTERCELULARES

Uniones Intercelulares


La integridad estructural de los tejidos se mantiene gracias a la adhesión entre las células constituyentes, esta adhesión está mediada por dos sistemas

1. Las proteínas de la membrana celular que actúan como moléculas especializadas de adhesión

2. Áreas especializadas de la membrana celular incorporadas a las uniones celulares

Tipos de Uniones


1. Uniones oclusivas: Actúan como barreras impermeables

2. Uniones de anclaje: Permiten cierta tensión mecánica.

3. Uniones Comunicantes: Permite el movimiento de las moléculas entre las células.


v v

Complejo de uniones


Pueden ser observadas uniendo a las células epiteliales cúbicas y cilíndricas.

Unión oclusiva, unión adherente 20-25nm. y desmosomas.

Uniones comunicantes (2nm)

Unión Oclusiva o Unión Estrecha


Previene la difusión de moléculas entre las células adyacentes, actuando como barrera.

Previene la migración lateral de las proteínas especializadas de membrana, manteniendo las propiedades especializadas de la membrana.

Unión Oclusiva o Unión Estrecha


Se observa como un área focal en la que existe una aposición estrecha de las membranas de las células adyacentes.

Importante en las células especializadas en la absorción y secreción y en las células donde se realiza el transporte activo.

Uniones Comunicantes


De nexo o hendidura. Permiten la difusión selectiva de moléculas entre células adyacentes, como: oligosacáridos, vitaminas, nucleótidos, y aminoácidos facilitando la comunicación entre ellas.

Se encuentran en pequeño número en las células epiteliales adultas pero existen en gran número durante la embriogénesis, posiblemente juegan un papel en el ordenamiento espacial de las células en desarrollo.

Uniones Comunicantes


también son importantes en las células musculares cardiacas y lisas donde pasan señales implicadas en la contracción desde una célula a otra.

En este tipo de unión las células están separados por 2nm.

Las membranas están atravesadas por cientos partículas de contorno hexagonal denominada conexón, que mide 7.5nm de diámetro.y sus centros equidistan unos 9nm. Está constituídas por conexinas(proteína de 30 KDa)

Conección dependiente de energía.

Unión Comunicante


UNIÓN DE ANCLAJE


Unen el citoesqueleto de unas células con otras y con los tejidos adyacentes.

Le dan estabilidad mecánica a los grupos de células epiteliales lo que permite que funcionen como una unidad cohesiva.

En este tipo de unión interaccionan las fibras de actina y filamentos intermedios.

Uniones adherentes, hemidesmosomas (contactos focales), desmosomas

Uniones Adherentes


Este tipo de unión unen la red de filamentos de actina con las células adyacentes.

Unen los haces de actina submembranoso en lo que se denomina cinturón de adhesión. Son prominentes en las células que revisten el intestino delgado donde forma la barra terminal,

Durante la embriogénesis, transmiten fuerza motriz generada en los filamentos de actina por todas las capas de células. Son esenciales en los plegamientos de las capas epiteliales para la formación precoz de los órganos. (tubo neural)

Unión Adherente


• El espacio intercelular es de 25nm. • En esta unión interviene las siguientes

proteínas:• Proteína de coronación (CapZ):Forma

una caperuza terminal en los filamentos de actina, constituida por dos subunidades una de 32 y otra de 36 KDa.

• Actinina : constituida por dos subunidades idénticas de 90KDa, forman filamentos de 30x2 nm, que unen entre si los filamentos de actina.

• Vinculina: Proteína de 130 KDa que une los filamentos de actina y una proteína integral de la membrana plasmática.-

Unión Adherente


Cateninas: Son proteínas globulares que unen las vinculinas a la cadherina de la memb.plasmática.

Placoglobina:una proteína de 83KDa forma parte del material denso de la placa de anclaje de filamentos.

Cadherina E :Proteína de la memb. Plasmática, sobresalen en el espacio intercelular y unen ambas células.

Desmosoma (Mácula Adherens)


Conectan la red de filamentos intermedios(Citoqueratina, Vimentina, Desmina) de células adyacentes, aumentando la conección.

Proporcionan estabilidad mecánica a las células epiteliales expuestas a estrés de tensión y a la fuerza cizallamiento, están bien desarrolladas en el epitelio plano estratificado de la piel.

Desmosoma (Mácula Adherens


Forman una mancha circular de 05 a1 m. El espacio entercelular es de 25nm.

Consta de dos partes: Una externa adosada a la membrana (placa) muy densa y homogéneo y una interna de aspecto fibrilar (zona fibrilar).Placa de fijación o anclaje.

Desmosoma


Desmoplaquina I 250KDa y II 215KDa en contactos con filameantos intermedios

Placoglobina de 83 Kda en contacto con la membrana celular y la desmoplaquina.

Cadherina E y desmogleinas en el espacio intercelular

Hemidesmosomas


Desmosoma que se establece entre la célula del estrato germinativo de los epitelios con la lámina basal

Los filamentos intermedios terminan en la desmoplaquina y no forman asa

Las glucoproteínas transmembrana: Integrinas: una con cadena 6 y 4

(180KDa.)

Contactos focales


Es un tipo de unión adherente une las células con la matriz, como los fibroblastos y las células musculares lisas

Se anclan los filamentos de actina y contiene actinina , la proteína de coronación (Cap Z) de los filamentos de actina y vinculina. Se diferencia de la anterior ya que en lugar de las cateninas y las placoglobina contienen la proteína Talina.

Contacto focales


La glucoproteína transmembranosa pertenece al grupo de la integrinas se le

reconoce con el nombre de Receptor de fibronectina formada por dos cadenas polipeptidicas dae 250KDa cada una unidas por puente disulfuro.(abundante en la matriz),

Contactos focales


PLASMODESMOS


Canales o poros de unión entre las células vegetales, tienen entre 20 a 40 nm de diámetro, predominan en las células jóvenes, en algunas plantas persisten en las células adultas, pueden haber 1200 plasmodesmos en 100 m2 de pared celular.

A través de ellos se establece la libre circulación de los líquidos y sustancias necesarios para el mantenimiento de la tonicidad de la célula. Pero deja pasar solo moléculas inferiores a los 800 daltons.

PLASMODESMOS


El paso de sustancias está regulado, parece que interviene Ca++ y fosforilación proteíca.

Una estructura tubular atraviesa el plasmodesmo, desmotúbulo, ocupa el el centro , parecen estar conectadas con la M. Plasmática

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