Matriz extracelular

La matriz extracelular corresponde a un conjunto de proteínas y polisacáridos secretados por las células animales, los que se acumulan sobre la superficie externa de la membrana plasmática permitiendo a las células mantenerse unidas en los tejidos y generando un ambiente intercelular que otorga protección y firmeza.

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La composición de la matriz consta principalmente de tres tipos de moléculas:

  • Proteínas fibrosas. El colágeno y la elastina forman una fina red que proporciona las características estructurales, resistentes y elásticas de la matriz extracelular. El colágeno otorga resistencia, estructura y consistencia a la matriz; y la elastina es la responsable de la elasticidad de la matriz.La matriz extracelular participa en la organización estructural y funcional de los tejidos, proporciona sustrato para la migración de las células e interviene en los procesos de señalización intracelular.
  • Proteoglucanos. Macromoléculas formadas por una proteína central unida a largas cadenas de polisacáridos denominadas glucosaminoglucanos. Los proteoglucanos forman un gel altamente hidratado donde están inmersos los otros componentes de la matriz extracelular. El gel que forman los proteoglucanos confiere la resistencia frente a la compresión y permite que las células puedan moverse y migrar a través de él. Este gel también permite la filtración selectiva de moléculas.
  • Proteínas de adhesión. Son glucoproteínas que participan en la adhesión de los componentes de la matriz entre sí, entre la célula y la matriz, y entre células. Algunos ejemplos de estas proteínas son la fibronectina y la laminina. La fibronectina facilita la adhesión entre células y entre células y fibras de colágeno.
Matriz extracelular

Componentes de la matriz extracelular.

Funciones de la matriz extracelular

La matriz extracelular es abundante en el tejido conectivo o conjuntivo, lo que le proporciona la funcionalidad en la unión entre las células y en la protección de otros tejidos. la matriz extracelular puede tener diferentes consistencias, según el tejido: en la sangre es líquida, formando parte del plasma sanguineo, y en los huesos es más rígida debido a la acumulación de fosfato de calcio.

Las principales funciones de la matriz extracelular son:

  • Proteger a las células que rodea.
  • Mantener las células unidas y facilitar la formación de tejidos, dándoles consistencia, elasticidad y resistencia.
  • Proporcionar un sustrato para la migración de las células, particularmente durante los procesos de diferenciación y organogénesis, por lo que anomalías en la matriz pueden alterar estos procesos y originar malformaciones en el embrión.
  • Activar o inhibir los procesos de señalización intracelular. pues es un lugar de reserva de hormonas que controlan la proliferación y diferenciación celular.

Adhesión celular

La formación y la arquitectura de los tejidos requiere que la unión entre las células permita un funcionamiento integrado de ellas. En los tejidos vegetales esto se ha logrado mediante conexiones citoplasmáticas llamadas plasmodemos. En los tejidos animales, esta función la cumplen estructuras especializadas en la interacción célula-célula y célula-matriz extracelular.

Existen 3 tipos de unión célula-célula:

  • Uniones estrechas u ocluyentes (Tightjundion). Se forman gracias a la íntima interacción de proteínas transmembrana de células vecinas. Estas proteínas se organizan formando bandas que sellan las membranas plasmáticas entre sí impidiendo el paso de sales y moléculas hidrosolubles a través del espacio intercelular. Este tipo de unión es útil en los epitelios que tapizan cavidades. Por ejemplo, en el estómago estas uniones evitan que el ácido y las enzimas estomacales secretadas hacia el lumen escurran hacia el espacio intercelular que rodea las células del epitelio gástrico.
  • Uniones en hendidura o comunicantes (Gap jundion). Son uniones que ponen en contacto directo el citoplasma de células adyacentes, permitiendo el intercambio de moléculas pequeñas e iones. Este tipo de uniones intercelulares está formado por conexina, una proteína integral de la membrana plasmática que organiza un tubo, llamado conexón, que atraviesa la membrana plasmática y se une con un conexón de una célula contigua para formar un canal de aproximadamente 2 nm de diámetro que comunica el citoplasma de ambas células.
  • Uniones de anclaje. Unen el citoesqueleto de células adyacentes. Confieren resistencia y firmeza a los tejidos. Los desmosomas corresponden a un tipo de estas uniones. Consisten en una estructura de naturaleza proteica con forma de disco llamada placa desmosómica, ubicada en la cara citosólica de la membrana plasmática. A partir de esta placa se proyectan hacia el medio extracelular proteínas transmembrana que se unen a protelnas del mismo tipo procedentes de una célula contigua. A su vez, la placa desmosómica se ancla a filamentos de la proteína queratina del citoesqueleto. Los desmosomas se ubican en regiones puntuales de la membrana plasmática.

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Interacción célula-matriz extracelular

La matriz extracelular participa en la organización estructural y funcional de los tejidos, proporciona sustrato para la migración de las células e interviene en los procesos de señalización intracelular. Todas estas funciones requieren la formación de estructuras especializadas en la unión célula-matriz.

Las integrinas son proteínas integrales de membrana que se fijan directamente a componentes de la matriz extracelular y del citoesqueleto. Participan en dos tipos de unión célula-matriz: uniones focales y hemidesmosomas. Ambos tipos de unión tienen una estructura similar a los desmosomas. Las integrinas, en su región intracelular, interactúan con fibras del citoesqueleto, mientras que en la porción extracelular se fijan a proteínas de la matriz extracelular.

En las uniones focales, la integrina interactúa en su región citoplasmática con filamentos de actina, y en su región extracelular, con fibronectina. En los hemidesmosomas, la integrina interactúa con fibras de queratina del citoesqueleto y laminina de la matriz extracelular.

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