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LA CELULA EN SU CONTEXTO LA CELULA EN SU CONTEXTO SOCIALSOCIAL
ADHESION CELULARADHESION CELULAR
CARLOS RIASCOSCARLOS RIASCOSGINA NORATOGINA NORATO
ODONTOPEDIATRIAODONTOPEDIATRIA
LA CELULA EN SU CONTEXTO SOCIAL
ADHESION CELULARADHESION CELULAR
PROFESOR: Dr Juan Carlos MunévarPROFESOR: Dr Juan Carlos Munévar
ODONTOPEDIATRIA
GINA NORATOCARLOS RIASCOS
ADHESION CELULARADHESION CELULARMecanismo que permite que las Mecanismo que permite que las
células de los organismos células de los organismos pluricelulares estén pluricelulares estén comunicadas e interactúen comunicadas e interactúen entre ellas y la matriz entre ellas y la matriz extracelular.extracelular.
ADHESION CELULARADHESION CELULAR
LODISH HARVEY, BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR, PAN 2005 5 EDIC
AFINIDAD Y ESPECIFICIDADAFINIDAD Y ESPECIFICIDAD
AFINIDAD : expresión de la AFINIDAD : expresión de la fuerza de la interacción entre el fuerza de la interacción entre el Ligando y el receptor.Ligando y el receptor.
La afinidad está caracterizada La afinidad está caracterizada por el equilibrio de asociación y por el equilibrio de asociación y disociación entre la moléculas.disociación entre la moléculas.
La KD del complejo Ligando-La KD del complejo Ligando-Receptor indica la gran afinidad Receptor indica la gran afinidad entre las moléculas.entre las moléculas.
Ligando-receptor afinidad Ligando-receptor afinidad señales qksseñales qks
Receptores a las moléculas de Receptores a las moléculas de la superficie celular o MEC la superficie celular o MEC afinidad.afinidad.
ESPECIFICIDAD: propiedad por ESPECIFICIDAD: propiedad por la cual el receptor reconoce un la cual el receptor reconoce un determinado ligando.determinado ligando.
Los receptores de adhesión no Los receptores de adhesión no tienen una especificidad tienen una especificidad individual intrínseca, de manera individual intrínseca, de manera que una molécula puede que una molécula puede reconocer diferentes ligandos reconocer diferentes ligandos según la expresión del tipo según la expresión del tipo celular.celular.
IMPORTANCIA DEL CITOESQUELETO EN LA IMPORTANCIA DEL CITOESQUELETO EN LA ADHESION CELULARADHESION CELULAR
GERALD KARP, BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR, PAN 2005 4 EDIC
PROTEINA TRANSMEMBRANAPROTEINA TRANSMEMBRANA
La mayoría de las CAM son La mayoría de las CAM son proteínas transmembranosas proteínas transmembranosas tipo I.tipo I.
Tienen una región larga Tienen una región larga extracelular aminoterminal que extracelular aminoterminal que es la que interactúa con otras es la que interactúa con otras proteínas de la membrana o de proteínas de la membrana o de la matriz por ser mediadora de la matriz por ser mediadora de la adhesión.la adhesión.
Un dominio transmembranoso, Un dominio transmembranoso, insertado en la bicapa lipídica. insertado en la bicapa lipídica. Grupo amino terminal hidrófobo.Grupo amino terminal hidrófobo.
Una región corta intracelular o Una región corta intracelular o citoplasmática, carboxiterminal citoplasmática, carboxiterminal que generalmente esta que generalmente esta conectada la proteína ligando al conectada la proteína ligando al citoesqueleto.citoesqueleto.
LIGANDO-RECEPTORLIGANDO-RECEPTOR
Interacciones Interacciones transmembranosas.transmembranosas.
Determinan el Determinan el reconocimiento y la reconocimiento y la cohesión entre las células.cohesión entre las células.
La reorganización del La reorganización del citoesqueleto.citoesqueleto.
Activación de las vías de Activación de las vías de señalización ( regulan señalización ( regulan procesos proliferación-procesos proliferación-diferenciación y apoptosis) diferenciación y apoptosis)
MECANISMOS DE ADHESION MECANISMOS DE ADHESION CELULARCELULAR
UNION HOMOFILICAUNION HOMOFILICA UNION HETEROFILICAUNION HETEROFILICA UNION A TRAVES DE UNA MOLECULA UNION A TRAVES DE UNA MOLECULA
DE UNION EXTRACELULARDE UNION EXTRACELULAR
GERALD KARP, BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR, PAN 2005- 4 EDIC
INTERACCIONES HOMOFILAS Y HETEROFILASINTERACCIONES HOMOFILAS Y HETEROFILAS
LODISH HARVEY, BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR PAN 2005 5 EDIC
UNIONES CELULA- CELULAUNIONES CELULA- CELULA ( uniones herméticas-bandas de adhesión- desmosomas- cadherinas – selectinas – Ig ( uniones herméticas-bandas de adhesión- desmosomas- cadherinas – selectinas – Ig
– MAC )– MAC )
Contactos intercelulares puntiformes que Contactos intercelulares puntiformes que mantienen unidas las células.mantienen unidas las células.
Lugares de anclaje para los filamentos Lugares de anclaje para los filamentos intermedios en forma de cuerda, formando intermedios en forma de cuerda, formando una red estructural en el citoplasma, una red estructural en el citoplasma, proporcionando rigidez.proporcionando rigidez.
Queratina células epitelialesQueratina células epiteliales Desmina fibras musculares Desmina fibras musculares
cardiacas.cardiacas. Importancia : Pénfigo enfermedad de la Importancia : Pénfigo enfermedad de la
piel , producción de Ac contra una de sus piel , producción de Ac contra una de sus propias proteínas del tipo de las propias proteínas del tipo de las cadherinas desmosomales.cadherinas desmosomales.
Ac Ac + desmosomas desorganizados – + desmosomas desorganizados – relajación de la estructura epitelial – relajación de la estructura epitelial – induce a la formación de abundantes induce a la formación de abundantes ampollas debido a la fuga del fluido tisular.ampollas debido a la fuga del fluido tisular.
UNIONES CELULA- MATRIZ EXTRACELULARUNIONES CELULA- MATRIZ EXTRACELULAR (hemidesmosomas -contactos focales Integrinas - Sindecans)(hemidesmosomas -contactos focales Integrinas - Sindecans)
Morfológicamente Morfológicamente similares a los similares a los desmosomas.desmosomas.
Unen el dominio basal de Unen el dominio basal de las células y la lámina las células y la lámina basal.basal.
En los contactos focales En los contactos focales las proteínas de unión las proteínas de unión transmembrana de los HD transmembrana de los HD pertenecen a la familia de pertenecen a la familia de las Integrinas de las Integrinas de receptores de la MEC.receptores de la MEC.
DESMOSOMASDESMOSOMAS
Uniones que contiene Uniones que contiene cadherina lo constituyen los cadherina lo constituyen los desmosomasdesmosomas y las y las uniones uniones adhesivas celularesadhesivas celulares y que y que confieren rigidez y fortaleza al confieren rigidez y fortaleza al conjunto de células que se conjunto de células que se unen para formar tejidos. unen para formar tejidos.
PLASMODESMOSPLASMODESMOS Son las conexiones por medio Son las conexiones por medio
de las cuales se comunican las de las cuales se comunican las células eucariotas cubiertas por células eucariotas cubiertas por paredes celulares. paredes celulares.
Al igual que las uniones Al igual que las uniones
comunicantes, conectan a comunicantes, conectan a ambas células permitiendo el ambas células permitiendo el paso de moléculas, pero en paso de moléculas, pero en este caso la membrana celular este caso la membrana celular conforma una lámina continua conforma una lámina continua que "tapiza" el plasmodesmo y, que "tapiza" el plasmodesmo y, por otra parte una extensión del por otra parte una extensión del retículo plasmático (el retículo plasmático (el desmotúbulo) lo atraviesa y se desmotúbulo) lo atraviesa y se conecta al citosol de la célula conecta al citosol de la célula adyacente.adyacente.
COMUNICACION INTERCELULARCOMUNICACION INTERCELULARUNIONES GAPUNIONES GAP
Las uniones Gap están formadas Las uniones Gap están formadas por seis subunidades protéicas por seis subunidades protéicas llamadas conexinas (Cx).llamadas conexinas (Cx).
La unión de seis conexinas forman La unión de seis conexinas forman un hemicanal llamado conexón el un hemicanal llamado conexón el cual atraviesa la membrana lipídica.cual atraviesa la membrana lipídica.
La interacción entre dos La interacción entre dos conexiones de dos células conexiones de dos células adyacentes ocurre en el espacio adyacentes ocurre en el espacio (Gap) extracelular de donde se (Gap) extracelular de donde se deriva su nombre “unión Gap”.deriva su nombre “unión Gap”.
Existen más de 11 tipos de Existen más de 11 tipos de conexinas expresadas en diferentes conexinas expresadas en diferentes tejidos y con diversas funciones tejidos y con diversas funciones fisiológicas.fisiológicas.
Las uniones Gap se encuentran Las uniones Gap se encuentran generalmente en células gliales, generalmente en células gliales, epiteliales, músculo liso y músculo epiteliales, músculo liso y músculo cardíaco. cardíaco.
REGULACION DE LA PERMEABILIDAD DE LAS REGULACION DE LA PERMEABILIDAD DE LAS UNIONES TIPO GAPUNIONES TIPO GAP
Canales de union tipo Canales de union tipo GAP pueden cerrarse GAP pueden cerrarse en respuesta a un en respuesta a un incremento incremento de Cade Ca++ o ++ o PH Bajo.PH Bajo.
Abrirse con baja Abrirse con baja concentración de concentración de CaCa+++ o alto PH.+ o alto PH.
CAMCAM Proteínas integrales de Proteínas integrales de
membrana.membrana. Se dividen en 5 clases:Se dividen en 5 clases:1.1. CadherinasCadherinas2.2. CAM superfamilia de IgCAM superfamilia de Ig3.3. SelectinasSelectinas4.4. Mucinas - SindecansMucinas - Sindecans5.5. Integrinas Integrinas
CADHERINASCADHERINAS
Dependientes de CaDependientes de Ca++++ Principales moléculas de Principales moléculas de
adhesion intercelular.adhesion intercelular. Diferenciación tisular.Diferenciación tisular. Cadherinas E - P – N.Cadherinas E - P – N. Glucoproteína integral de Glucoproteína integral de
membrana de tipo I (720-750 membrana de tipo I (720-750 aa)aa)
Unidas por proteínas Unidas por proteínas cateninas cateninas αα y y ββ a los a los microfilamentos de actina.microfilamentos de actina.
BANDA DE ADHESIÓN O ZONULA ADHERENSBANDA DE ADHESIÓN O ZONULA ADHERENS
Uniones intercelulares en que las membranas plamáticas Uniones intercelulares en que las membranas plamáticas de las células están separadas por 15 – 25 nm.de las células están separadas por 15 – 25 nm.
Son regiones especializadas en la adhesión que envuelven Son regiones especializadas en la adhesión que envuelven a la célula como un cinturón.a la célula como un cinturón.
Células epiteliales y endoteliales.Células epiteliales y endoteliales. Situadas en la superficie apical de la célula.Situadas en la superficie apical de la célula. Esta banda está conectada a un sistema NAP ( Nectin Esta banda está conectada a un sistema NAP ( Nectin
Afadin Ponsin )constituido por:Afadin Ponsin )constituido por: Nectina : proteína transmembranosa de la superfamilia de Nectina : proteína transmembranosa de la superfamilia de
las Ig, tienen 3 dominios Ig para actuar con un receptor del las Ig, tienen 3 dominios Ig para actuar con un receptor del herpes virús.herpes virús.
La La
BANDA DE ADHESIÓN O ZONULA BANDA DE ADHESIÓN O ZONULA ADHERENSADHERENS
Esta banda está conectada a Esta banda está conectada a un sistema NAP ( Nectin un sistema NAP ( Nectin Afadin Ponsin )constituido por:Afadin Ponsin )constituido por:
Nectina : proteína Nectina : proteína transmembranosa de la transmembranosa de la superfamilia de las Ig, tienen 3 superfamilia de las Ig, tienen 3 dominios Ig para actuar con dominios Ig para actuar con un receptor del herpes virús.un receptor del herpes virús.
La nectina forma La nectina forma homodímeros Cis que tienen homodímeros Cis que tienen interacciones homofilas y interacciones homofilas y heterofilas trans mediadoras heterofilas trans mediadoras de la unión célula – célula.de la unión célula – célula.
Nectina 1-2-3.Nectina 1-2-3. Interactúan con las afadinas.Interactúan con las afadinas.
BANDA DE ADHESIÓN O ZONULA BANDA DE ADHESIÓN O ZONULA ADHERENSADHERENS
Ubicadas en las uniones Ubicadas en las uniones herméticas.herméticas.
Proteína adaptadora con Proteína adaptadora con un dominio Ras y un un dominio Ras y un dominio PDZ.dominio PDZ.
Interactúa con la Ponsina.Interactúa con la Ponsina. Ponsina tiene un dominio Ponsina tiene un dominio
SH3 interactúa con los SH3 interactúa con los filamentos de actina a filamentos de actina a través de la Vinculina.través de la Vinculina.
N CAM - Ig CAMN CAM - Ig CAMMolécula de Adhesión de Células NerviosasMolécula de Adhesión de Células Nerviosas
Glicoproteínas transmembranosas Glicoproteínas transmembranosas de adhesión intercelular de adhesión intercelular independientes de Caindependientes de Ca++.++.
Median interacciones homófilas.Median interacciones homófilas. Codificadas por un solo gen.Codificadas por un solo gen. Aparecen en la morfogénesis, Aparecen en la morfogénesis,
diferenciación de células diferenciación de células musculares, gliales y nerviosas.musculares, gliales y nerviosas.
Adhesión celular mediada por Ac Adhesión celular mediada por Ac específicos. específicos.
Propiedades adhesivas son Propiedades adhesivas son moduladas por largas cadenas de moduladas por largas cadenas de ácido siálico, un azúcar con carga ácido siálico, un azúcar con carga negativa.negativa.
JAMJAMJunctional Adhesión MoleculesJunctional Adhesión Molecules
Subfamilia de proteínas que Subfamilia de proteínas que conforman parte de la superfamilia conforman parte de la superfamilia de la Ig. de la Ig.
Proteína transmembranosa Tipo I.Proteína transmembranosa Tipo I. 2 dominios Ig - extracelular 2 dominios Ig - extracelular
citoplasma.citoplasma. Exclusivamente en uniones Exclusivamente en uniones
herméticas células endoteliales y herméticas células endoteliales y epiteliales.epiteliales.
JAM --- Ocludinas y ClaudinasJAM --- Ocludinas y Claudinas Migración leucocitaria a través de Migración leucocitaria a través de
las barreras endoteliales y las barreras endoteliales y epiteliales durante la respuesta epiteliales durante la respuesta inflamatoria.inflamatoria.
SELECTINASSELECTINAS
Glicoproteinas transmembranosas Glicoproteinas transmembranosas de Tipo I.de Tipo I.
Intervienen en fenómenos de Intervienen en fenómenos de adhesión de leucocitos – adhesión de leucocitos – plaquetas y células endoteliales.plaquetas y células endoteliales.
Dominio Lecitina que reconoce a Dominio Lecitina que reconoce a los CH dependientes de Calos CH dependientes de Ca++.++.
Dominio Homólogo a Dominio Homólogo a EGF(epidermal Growth factor).EGF(epidermal Growth factor).
SELECTINASSELECTINAS
SELECTINA L (CD62L)- LeucocitosSELECTINA L (CD62L)- Leucocitos Es la más pequeña de las selectinas (74-100 Kda)Es la más pequeña de las selectinas (74-100 Kda) Contribuyen a capturar leucocitos durante las primeras Contribuyen a capturar leucocitos durante las primeras
etapas de la adhesión.etapas de la adhesión.SELECTINA P (CD62P) SELECTINA P (CD62P) Selectina más grande 140 KdaSelectina más grande 140 Kda Presente en las plaquetasPresente en las plaquetas Papel importante en la migración de linfocitos y neutrófilos Papel importante en la migración de linfocitos y neutrófilos
en la etapa aguda de la adhesión.en la etapa aguda de la adhesión.SELECTINA E (CD62P)SELECTINA E (CD62P) Sé expresa en células endoteliales como respuesta a Sé expresa en células endoteliales como respuesta a
citocinas en procesos inflamatorios.citocinas en procesos inflamatorios.
EXTRAVASACION LEUCOCITARIAEXTRAVASACION LEUCOCITARIARESPUESTA INFLAMATORIARESPUESTA INFLAMATORIA
Los mecanismos de Los mecanismos de adhesión se manifiestan adhesión se manifiestan continuamente en los continuamente en los tejidos, en diferentes tejidos, en diferentes grados de complejidad.grados de complejidad.
Transitorios y Transitorios y desencadenan en un desencadenan en un momento determinado de momento determinado de la vida del organismola vida del organismo
SINDECANSSINDECANS
Proteoglicanos transmembranosos de Proteoglicanos transmembranosos de sulfato de heparina.sulfato de heparina.
Sindecan 1--- cel. Epiteliales Sindecan 1--- cel. Epiteliales 2 --- Fibroblastos2 --- Fibroblastos 45 Kda Sindecan 3 --- Neuronas45 Kda Sindecan 3 --- Neuronas 20 Kda Sindecan 4 --- integrinas20 Kda Sindecan 4 --- integrinas Dominio extracelular largo.Dominio extracelular largo. Dominio citoplasmático corto.Dominio citoplasmático corto. Las cadenas de glicosaminoglicanos se Las cadenas de glicosaminoglicanos se
unen a la matriz y las cadenas de unen a la matriz y las cadenas de heparan sulfato se unen al colágeno Tipo heparan sulfato se unen al colágeno Tipo I, III y IV , a la fibronectina y/o heparina.I, III y IV , a la fibronectina y/o heparina.
heparan.-sulfato actúa como heparan.-sulfato actúa como componente estructural, interviene en la componente estructural, interviene en la adhesión célula-matriz.adhesión célula-matriz.
En el factor de crecimiento proteícoEn el factor de crecimiento proteíco ( FGF Factor crecimiento de Fibroblastos).( FGF Factor crecimiento de Fibroblastos).
ADAMADAM
Glicoproteínas transmembranosas Glicoproteínas transmembranosas dependientes de Zinc.dependientes de Zinc.
Dominio Metaloproteasa (200 aa)Dominio Metaloproteasa (200 aa) Dominio Desintegrina ( 60-80 Dominio Desintegrina ( 60-80
residuos aa).residuos aa). Llocs de unión RGD, se unen a la Llocs de unión RGD, se unen a la
Integrina Integrina αα II IIββb3 de las plaquetas e b3 de las plaquetas e intervienen en la agregación intervienen en la agregación plaquetaria.plaquetaria.
Transductor de señales entre el Transductor de señales entre el interior y exterior de la célula.interior y exterior de la célula.
ADAMADAM
Transductor de señales entre el interior y exterior Transductor de señales entre el interior y exterior de la célula.de la célula.
Fenómenos de adhesión – fecundaciónFenómenos de adhesión – fecundación Acción proteolítica.Acción proteolítica. Remodelación de componentes de la MECRemodelación de componentes de la MEC Promoción de los mioblastos en la miogénesis.Promoción de los mioblastos en la miogénesis. Interviene en la diferenciación de osteoblastos.Interviene en la diferenciación de osteoblastos.
INTEGRINASINTEGRINAS Gran familia de receptores de Gran familia de receptores de
superficie celular dependientes de superficie celular dependientes de CaCa++,++,
glicoproteínas heterodiméricas glicoproteínas heterodiméricas constituidas por dos subunidades constituidas por dos subunidades transmembranosas de tipo I, unión transmembranosas de tipo I, unión no covalente con el ligando.(ligandos no covalente con el ligando.(ligandos son proteínas MEC y los inhibidores son proteínas MEC y los inhibidores de la coagulación).de la coagulación).
2 dominios : RGD (Arg-Gly-Asp ) 2 dominios : RGD (Arg-Gly-Asp ) fibronectinafibronectina
LDV : es el Loc activo del ligando de LDV : es el Loc activo del ligando de Ig por la integrina.Ig por la integrina.
Interacción célula-MEC y célula – Interacción célula-MEC y célula – célula.célula.
Mecanismo de señalización bi-Mecanismo de señalización bi-rideccional transductores de señales.rideccional transductores de señales.
Actúan sobre la MEC.Actúan sobre la MEC. Modifican la polaridad y la forma de Modifican la polaridad y la forma de
la célula organizando el la célula organizando el citoesqueleto.citoesqueleto.
COLAGENOS - FIBRONECTINALAMININA
LIGANDOS
ICAM1 – ICAM2C3b – FIBRINÓGENO
FACTOR X
FACTOR VON WILLEBRAND
OCLUDINASOCLUDINAS Proteínas de membrana que Proteínas de membrana que
tienen 4 dominios tienen 4 dominios transmembranosos, 3 dominios transmembranosos, 3 dominios citoplasmáticos, 2 locs citoplasmáticos, 2 locs extracelulares y están extracelulares y están localizados en las uniones localizados en las uniones estrechas o herméticas ( Tight estrechas o herméticas ( Tight Junctions).Junctions).
Apical de las células bien Apical de las células bien polarizadas, principalmente en polarizadas, principalmente en células epiteliales y células epiteliales y endoteliales.endoteliales.
Actúan como barrera evitando Actúan como barrera evitando el paso o difusión de moléculas el paso o difusión de moléculas entre célula y célula a través de entre célula y célula a través de la pared celular.la pared celular.
OCLUDINASOCLUDINAS
• Evitan difusión lateral de lípidos y Evitan difusión lateral de lípidos y proteínas en la membrana.proteínas en la membrana.• Por si solas no forman uniones Por si solas no forman uniones herméticas requieren de la herméticas requieren de la interacción con las claudinas.interacción con las claudinas.• Establecen interacciones Establecen interacciones homófilas.homófilas.
