adhesion celular unmsm
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Adhesion Celular UNMSMTRANSCRIPT
DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA . ADHESIÓN CELULAR RECONOCIMIENTO CELULAR .
SEÑALES QUÍMICAS
Mg. Hilda Yolanda Morante Oliva
ADHESIÓN CELULAR
Las células adyacentes se mantienen unidas mediante puntos de contacto: Uniones celulares.
Las uniones son mediadas por proteínas de transmembrana específicas que permite a las células reconocerse mutuamente.
Las células también interaccionan con los ligandos de su matriz extracelular (MEC) a través de receptores específicos de moléculas de la matriz.
La arquitectura tisular se mantiene por la adhesión célula - célula y célula-MEC.
Participan glicoproteinas de transmembrana conocidas como moléculas de adhesión celular (CAMs).
ADHESION CELULAR
MOLÉCULAS DE ADHESIÓN CELULAR (CAMs)
Las CAMs participan en: - Adhesión célula-célula del mismo tipo. - Interacción de la célula con ligandos
específicos ubicados en otras células. - Interacción: célula con ligandos de la MEC.
UNIONES ADHERENTES
1.UNIONES ADHERENTES INTERCELULARES Interacciones homofilas - Directas: Interacciones heterofilas
- Indirectas: CAMs de células de un mismo tipo interaccionan a través de una molécula
intermediaria.
2.UNIONES ADHERENTES CÉLULA – MEC: CAMs interaccionan con ligandos de la matriz extracelular.
En las uniones adherentes intercelulares: Las CAMs median la adhesión del
citoesqueleto (filamentos de actina o filamentos
intermedios) de células adyacentes.
En las interacciones célula-matriz: Las CAMs median la adhesión del
citoesqueleto con componentes de la MEC.
Las CAM Están involucradas en procesos fisiológicos:
embriogénesis, reparación tisular, diferenciación, comunicación, movilización celular etc.
MOLÉCULAS DE ADHESIÓN CELULAR (CAM)
En la adhesión celular participan 4 familias de CAMs:
- Cadherinas Participan en la adhesión intercelular
formando uniones permanentes.
- Super Familia de las Ig de adherencia celular(IgSF) Participan
principalmente en interacciones
celulares - Selectinas transitorias ..
- Integrinas
MOLÉCULAS DE ADHESIÓN CELULAR (CAM)
CADHERINAS: ESTRUCTURA
Glucoproteínas de transmembrana dependientes de Ca2+extracelular, median uniones intercelulares homófilas.
El extremo extracelular consta de 5 dominios de repetición, 4 tienen sitios para unión al Ca2+.
El dominio intracelular se une al citoesqueleto) a través de proteínas de unión intracelular (cateninas).
MOLÉCULAS DE ADHESIÓN CELULAR
CADHERINAS
- Catenina α: asociada con vinculina - Catenina β: unión con –COOH cadherinas - p120 catenina: Estabilidad a la asociación de la cadherina con el citoesqueleto).
MOLÉCULAS DE ADHESIÓN CELULAR
Las cadherinas conectan los citoesqueletos de dos células adyacentes. El anclaje puede ser a microfilamentos de actina (uniones adherentes) o a filamentos intermedios (desmosomas).
Se conocen aprox. 12 glucoproteínas de la familia de las Cadherinas en diferentes tipos celulares.
Cadherina E : En células del tejido epitelial. (bandas
de adhesión)
Cadherina N : En células nerviosas.
Cadherina P : En células placentarias y epidérmicas.
CADHERINAS
MOLÉCULAS DE ADHESIÓN CELULAR
SELECTINAS
Median uniones intercelulares heterófilas.
Tipos de selectinas
Selectina Distribución celular
Selectina L Linfocitos y granulocitos Selectina E Células epiteliales Selectina P Células placentarias y
endoteliales.
MOLÉCULAS DE ADHESIÓN CELULAR
Dominio tipoL Lectina
Dominio tipo EGF
Dominio tipo proteína reguladora del complemento
SELECTINAS. ESTRUCTURATienen un dominio de lectina que reconoce a oligosacáridos especificos de glicolípidos o de glicoproteínas de células de otros tejidos y su interacción es dependiente de Ca2+.
El dominio lectina reconoce: grupos carboxilo del ácido siálico, grupos hidroxilo de la galactosa, de fucosa y del N-acetilglucosamina.
Las selectinas participan en la interacciones celulares transitorias
El dominio lectina de la P- selectina se une a oligosacáridos específicos
de la superficie celular del leucocito.
Gal = galactosa, GlcNAc = N-acetilglucosamina, Fuc = fucosa, y
NANA (ácido N-acetilneuroamínico)= ácido siálico.
ICAM: Proteínas de transmembrana que median
uniones intercelulares heterófilas.
Se expresan en células endoteliales y participan en la adhesión firme de los leucocitos al endotelio de los capilares sanguíneos en procesos inflamatorios.
VCAM : Se expresan en células endoteliales, macrófagos y células inmunitarias.
.
CAMs SUPERFAMILIA DE LAS INMUNOGLOBULINAS DE ADHERENCIA
CELULAR (IgSF)
N-CAM: Presentes en células gliales y neuronas cuya interacción es de tipo homófila.
Median la adhesión intercelular independiente de Ca2+ extracelular.
Se expresan desde el desarrollo embrionario. Desempeñan función importante en la diferenciación de las células gliales y nerviosas.
Existen ~ 20 isoformas de N-CAM. Todas tienen un gran dominio extracelular y el dominio intracelular es de amaño variable.
INTEGRINAS
Se unen a su ligando de la MEC con baja afinidad. La unión simultánea y aunque débil, le permite a la célula explorar su entorno. Algunas integrinas participan en interacciones intercelulares heterofilicas
La mayoría interaccionan con ligandos de la MEC.
Integran la información del medio extracelular con la actividad de la célula.
Actúan como transductoras de señales. Pueden activar cascadas de señalización intracelular.
En reconocimiento a la importancia de esta familia de proteínas que son necesarias para la actividad de las células y tejidos, se les denominó integrinas.
INTEGRINAS
Dos sub unidades proteicas y , unidas por enlaces no covalentes (heterodímero)
Sub unidad presenta dominios para Ca 2+ y
la se une a su ligando de la MEC.
El dominio citoplasmático
de ambas sub unidades,
se une al citoesqueleto.
INTEGRINAS: ESTRUCTURA
Citosol
Membrana plasmática
Cadena aCadena b
Dominios ricos en cisteína
Interacción de una integrina con su ligando de la MEC
INTEGRINAS: CLASIFICACIÓN
Integrinas Beta-1 : La mayoría median interacciones con ligandos de la MEC.
Integrinas Beta-2 ó Leu-CAM: Son abundantes en los neutrófilos y se expresan en la superficie leucocitaria después de la activación celular.
Integrinas Beta-3 ó Citoadhesinas: Se encuentran en plaquetas. Median tanto adhesiones homofilicas así
como con ligandos de la MEC.
Integrinas y su especificidad de unión por el ligando
Integrinas: Funciones
1. Las integrinas actúan como transductores de señales transferibles desde “ el citoplasma hacia el exterior y viceversa a través de la membrana plasmática.
Señales hacia el interior de la célula: La interacción de una integrina con su ligando
puede inducir varias respuestas dentro de una célula: cambios de pH citoplasmático, cambios de concentración de Ca2+, fosforilación de proteínas y expresión de genes.
Integrinas: Funciones
Señales de “adentro hacia afuera” : Ejm. Cuando ocurre una lesión en un vaso
sanguíneo, las integrinas αIIbβ3 situadas en la superficie de las plaquetas sufren un cambio conformacional, se activan y aumentan su afinidad por el fibrinógeno que provoca la agregación de las plaquetas y el taponamiento de la herida.
La deficiencia de αIIbβ3 produce la Tomboastenia de Glanzmann.
Integrinas: Funciones
2. Las integrinas en la morfogénesis
Durante el desarrollo embrionario, las integrinas son esenciales para la correcta migración de las células hacia su posición definitiva, garantizando la cohesión de las células que van a formar parte de una misma estructura.
Integrinas: Funciones
3. las integrinas intervienen activamente en el crecimiento de los axones
Integrinas especificas ubicadas en las terminales axónicas, interactúan con diversos factores de atracción axonal localizados en la matriz extracelular y merced a un mecanismo alternante de acople y desacople, la terminal axónica se extiende hasta alcanzar su posición definitiva.
Resumen: Esquema de las interacciones de las moléculas de adhesión celular
Inflamación: Respuesta de los organismos vertebrados a la infección.
Los leucocitos del torrente sanguíneo, frente a una inflamación atraviesan el endotelio y las membranas basales que revisten a los capilares y penetran al tejido afectado.
Tres tipos de moléculas de adherencia celular participan en este proceso: * Selectinas * Integrinas * IgSF (ICAM)
Adherencia celular en la inflamación
Adherencia celular en la inflamación
PASOS:
1. El tejido afectado libera sustancias pre inflamatorias
(citoquinas, factor de necrosis tumoral,etc).
2. Las células endoteliales que revisten los capilares
expresan sus selectinas P que reconocen a
grupos de carbohidratos específicos de integrinas de
los leucocitos circulantes.
3. La interacción selectinas- ligando es precoz pero
débil produciéndose el rodamiento de los leucocitos
sobre el endotelio: adhesión laxa.
4. El rodamiento del leucocito sobre el endotelio provoca:
- el leucocito exprese integrinas β2 - el endotelio exprese moléculas de la IgSF
(ICAM)
5. La interacción de las integrinas β2 leucocitarias con
las ICAM permite la adhesión firme del leucocito al
endotelio y detiene su desplazamiento, produciéndose la extravasación y migración
hacia el foco inflamatorio.
Adherencia celular en la inflamación
Adherencia celular en respuesta a señales de inflamación
PAF: Factor de activación de las selectinas P
DEFICIENCIA DE ADHESIÓN LEUCOCITARIA TIPO I
Enfermedad autosómica recesiva.
Las personas con esta enfermedad no producen la cadena β2 que forma parte de las integrinas de leucocitos. En consecuencia , los leucocitos de estas personas no pueden adherirse a la capa endotelial de los capilares para salir del torrente sanguíneo é ir hacia el foco infeccioso.
Estos pacientes sufren frecuentes infecciones bacterianas.
PATOLOGÍAS POR DEFICIENCIA DE ADHESIÓN LEUCOCITARIA
DEFICIENCIA EN LA ADHESIÓN LEUCOCITARIA TIPO II
Se debe a un defecto en la adhesión mediado por las selectinas.
Existe un defecto en el metabolismo de la fucosa, que es uno de los carbohidratos ligando para las selectinas.
La deficiencia produce déficit neurológico é infecciones respiratorias recurrentes.
PATOLOGÍAS POR DEFICIENCIA DE ADHESIÓN LEUCOCITARIA
Cuando se lesiona un vaso sanguíneo, se expone el colágeno sub endotelial que es reconocido por la integrina plaquetaria α2 β1.
Las plaquetas activan vías de señalización intracelular y se incrementa la concentración de Ca2+ intracelular que permite que las plaquetas activen su integrina αIIbβ3.
αIIbβ3 activada se une a la secuencia RGD del fibrinógeno y del factor Von willebrand produciéndose la agregación plaquetaria.
Paralelamente se activa la cascada de
la coagulación.
Integrinas y agregación plaquetaria
UNIONES CELULARES: CLASIFICACIÓN
1. UNIONES OCLUSIVAS
2. UNIONES ADHERENTES:
2.1 UNIONES ADHERENTES INTERCELULARES
- Bandas de adhesión - Desmosomas 2.2 UNIONES ADHERENTES CELULA-MEC
- Contactos focales - Hemidesmosomas
3. UNIONES DE COMUNICACIÓN - Uniones nexus ó gap
- Plasmodesmos
UNIONES CELULARES
UNIONES ESTRECHAS O DE OCLUSIÓN
Sellan el espacio intercelular de la región apical de células epiteliales adyacentes.
Constituyen la zonula occludens.
Son impermeables al paso de macromoléculas.
En el endotelio de los capilares cerebrales, impiden el pase de
moléculas del torrente sanguíneo al tejido cerebral, protegiéndolo de la penetración de solutos no deseables.
UNIONES DE OCLUSIÓN
Separan fluidos de diferente composición. Impiden difusión pasiva de nutrientes desde cara basal hacia la luz intestinal.Impiden la migración recíproca de los transportadores de un dominio a otro.
Uniones de oclusión en el epitelio intestinal
UNIONES CELULARES
UNIONES ADHERENTES INTERCELULARES: - Bandas de adhesión - Desmosomas Participan Cadherinas
UNIONES ADHERENTES CELULA-MATRIZ: - Contactos focales - Hemidesmosomas Participan Integrinas
2. Uniones adherentes: Abundantes en tejidos sometidos a tensión mecánica: músculo cardiaco, epidermis , etc.
UNIONES ADHERENTES INTERCELULARES
Bandas de adhesión (en celulas epiteliales):
Conectan filamentos de actina de citoplasmas de células adyacentes.Forman una banda continua llamada zonula adherens que rodea a cada célula epitelial.
Desmosomas Son lugares de anclaje
de filamentos intermedios
de células adyacentes.
Participan cadherinas desmosomales:
desmogleinas desmocolinas.
UNIONES CELULARES
UNIONES ADHERENTES INTERCELULARES
Se observa 2 placas simétricas electrodensas localizadas en la cara interna de la membrana citoplásmatica de células adyacentes en la que se insertan haces de filamentos intermedios.
UNIONES ADHERENTES CÉLULA – MEC Mediadas por integrinas.
a) Contactos focales: Regiones especializadas de la membrana plasmática en las cuales las integrinas se agregan para conectar filamentos de actina del dominio basal de una célula con proteínas adhesivas de la MEC.
UNIONES CELULARES
Contacto focal
b) Hemidesmosomas Unión que ancla
la célula a la lamina basal.
Las integrinas conectan filamentos intermedios del dominio basal de una célula, a la lámina basal.
UNIONES ADHERENTES CÉLULA – MEC
UNIONES CELULARES
UNIONES DE COMUNICACIÓN
Uniones Nexus (están presentes en células animales)
Permiten el paso de moléculas de hasta 2 nm de diámetro. (aa, nucleótidos, iones, vitam. etc).
Acoplan a las células adyacentes tanto eléctrica como metabólicamente.
PM < de 1200 pasan libremente;, PM ≥ 2000, no pasan El pase de moléculas de tamaño
intermedio es variable y limitado.
UNIONES CELULARES
Uniones nexus
Poteínas que organizan las uniones: conexones. Conexón: 6 sub unidades
proteicas (conexinas).
Conexones de células adyacentes alineados forman un canal acuoso continuo que conecta ambos citoplasmas.
UNIONES DE COMUNICACIÓN
UNIONES CELULARES
RESUMEN: UNIONES CELULARES
Uniones de oclusión
Bandas de adhesión andas de adhesión Desmosomas
COMPLEJO DE UNIÓN
Representación esquemática de las uniones celulares
Plasmodesmos : Canales de 20 - 40 nm de diámetro,conectan
citoplasmas decélulas adyacentes.
Permiten que la membrana plasmática de células adyacentes guarden continuidad.
UNIONES CELULARESUNIONES DE COMUNICACIÓN (en células vegetales)
Estructura membranosa cilíndrica, llamada desmotúbulo, que se extiende en toda la longitud del plasmodesmo y conecta el retículo endoplásmico de las dos células adyacentes.
Plasmodesmo: Estructura
GRACIAS