Adhesion y comunicacion celular
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¿Qué es la adherencia celular o
adhesión celular?
Es la capacidad que tienen las células
(unicelulares y pluricelulares) de unirse a
elementos del medio externo o a otras células.
La adhesión celular se produce tanto por fuerzas
electrostáticas y otras interacciones
inespecíficas, como por moléculas de adhesión
celular, que son específicas.
¿Qué son las uniones
electroestáticas?
Es una manera que tienen las
células para unirse a través de el
enlace de átomos, que resulta de
la presencia de atracción
electrostática entre los iones de
distinto signo, es decir, uno
fuertemente electropositivo (baja
energía de ionización) y otro
fuertemente electronegativo (alta
afinidad electrónica). Un enlace
iónico se da cuando en el enlace,
uno de los átomos capta
electrones del otro.
¿Qué son las moléculas de
adhesión celular?
Las moléculas de adhesión celular (MAC) son
proteínas o glicoproteínas localizadas en la
superficie de la membrana celular, que están
implicadas en la unión con otras células o con la
matriz extracelular en el proceso llamado
“adhesión celular”.
Estructura de las MACs
Estas proteínas son típicamente receptores
membrana y están formados por tres dominios:
Dominio intracelular que interactúa con el
citoesqueleto.
Dominio transmembrana que atraviesa la
membrana.
Domino extracelular que interactúa con otras
proteínas de adhesión celular del mismo tipo
(uniones homofílicas), o con otras MAC o con
la matriz extracelular (uniones heterofílicas).
uniones a través de una
molécula extracelular puente.
Ej. integrinas, proteoglicanosuniones heterofílicas
Ej. integrinas, selectinas,
I-CAMs
uniones homofílicas
Ej. caderinas, N-CAM
La mayoría de las MAC pertenecen a cuatro
familias de proteínas que son:
1- La superfamilia de las inmunoglobulinas,
2- las integrinas,
3- las selectinas y
4- las cadherinas
Unión Celular
Las uniones celulares son puntos de
contacto entre la membrana plasmática de las
células o entre célula y matriz extracelular.
Clasificación
La clasificación de las uniones se realiza
mediante su funciónUnión Otros Nombres Función
U. Comunicantes -U. de Hendidura
-U. de Nexo
-Gap junction
Permite el intercambio de
señales químicas y eléctricas
entre células adyacentes
U. Estrechas -U. Herméticas
-U. Oclusivas
-Zonula Occludens
Sellan y evitan el transito libre
de moléculas pequeñas de una
capa a otra.
U. De Anclaje Otorgan resistencia mecánica.
Mantienen célula unidas en
laminas o unidas a la matriz
extracelularSe Clasifica en:
1- Desmosomas
2- U. Adherentes
3- Hemidesmosoma
4-Adhesion Focal
Unión Estrecha
Unión Adherentes
Desmosomas
Unión Comunicantes
Hemidesmosomas
Superficie
Apical
Superficie
Lateral
Superficie
Basal
Microvellosidad
Uniones Estrechas
Sellan la unión entre dos células
vecinas
Se encuentra en dominio lateral; por
debajo de la Microvellosidad.
Se encuentra asociadas Claudinas/
Ocludinas por fuera de otras
células.
Por dentro de la célula se conecta
con Filamentos intermedios
Uniones comunicantes
Unión Gap o Nexus
Permite el paso de iones
y pequeñas moléculas
hidrosolubles.
Forman un túnel entre
célula y célula
Su proteína es la
Conexina
Cada CONEXÓN está
formado por seis unidades
proteicas llamadas Conexinas,
que se disponen en forma
circular formando un Poro.
Uniones Adherentes
También llamadas Intermedias, o
Zonula Adherens
Unen los haces de Actina de una
Células a la de la adyacentes
se localizan por debajo de las
uniones oclusivas.
Son uniones de anclaje, que
mantienen fuertemente unidas las
células epiteliales.
En esta fuerte unión participan
proteínas transmembrana
(cadherinas) que a su vez se
relacionan con microfilamentos
intracelulares (actina) por medio de
proteínas de unión intracelulares
(cateninas).
Desmosomas o Macula
Adherens Unen los filamentos intermedios de una
célula a los de las adyacentes
Pueden localizarse por debajo de las uniones
adherentes, aunque también se observan en
cualquier sitio de la membrana plasmática
lateral.
Forman parte de las uniones de anclaje, o
sea mantienen unidas a las células.
Las células se unen por medio de proteínas
transmembrana
Cadherinas desmogleinas
desmocolina
Las que se relacionan con los filamentos
intermedios(queratina) del citoesqueleto
A través de proteínas de adhesión que forman
placas desmoplaquinas- placoglobina.
La mas fuerte unión(se encuentra en la piel)
Adhesión focal
Son uniones de anclaje que unen
fuertemente la célula con la matriz
celular.
Presentan proteínas
transmembrana (Integrinas) que
se unen, por un lado a
glicoproteínas de la membrana
basal (ej. fibronectina) y por el otro,
a través de proteínas de unión
(talinas, vinculinas, alfa-actininas)
se relacionan con los
microfilamentos de actina del
citoesqueleto celular.
Hemidesmosomas
Son uniones de anclaje que unen la célula con la matriz
extracelular
Las Integrinas se unen por su lado extracelular a la Laminina de la
lamina basal y por su lado citosolico los filamentos intermedios
(queratina) mediante proteínas de unión.
Célula 2
Célula 1
Espacio
intercelular
Comunicación Celular
La comunicación celular es la capacidad
que tienen todas las células de intercambiar
información fisicoquímica con el medio
ambiente y con otras células.
La función principal de la comunicación
celular es la de adaptarse a los cambios que
existen en el medio que les rodea para
sobrevivir a esos cambios, gracias al
fenómeno de la homeostasis.
Mensaje
Mensajero
Químico
La comunicación celular involucra
las siguientes etapas:
1) Ante un estímulo, una determinada célula (célula emisora) sintetiza y/o libera una molécula señal o mensajero químico;
2) El mensajero químico difunde o se transporta por la sangre u otro fluido extracelular a la célula blanco (célula receptora);
3) En la célula blanco o célula receptora, el mensajero químico se une a un receptor (de membrana o intracelular);
4) La unión del mensajero químico a su receptor desencadena una respuesta que puede ser el cambio en alguna función, en el metabolismo o en el desarrollo en la célula receptora;
5) La señal cesa y la respuesta termina
El Reconocimiento de la
señal
En cada organismo existen distintos tipos de señales químicas que reciben el nombre de ligandos y forman complejos con receptoresespecíficos. Cada tipo celular es sensible a distintas señales y cada interacción ligando-receptor esta asociada a una función particular. Cada célula responde a un conjunto de señales
El complejo ligando-recepto transmite el mensaje al interior de la célula e inicia un camino que lleva a la ejecución de una respuesta biológica especifica. Por este proceso completo se traduce la señal.
Tipos de Moléculas Señal o Ligandos
Proteínas
Péptidos pequeños
Aminoácidos
Nucleótidos
Esteroides
Vitaminas
Derivados de Ácidos Grasos
Gases disueltos(CO y NO)
Receptores
Son proteínas o glicoproteínas presentes en la membrana plasmática, en las membranas de los orgánulos, en el citosol celular o en el núcleo celular.
Función:
Reconocer el mensajero para interactuar con el
Activar una secuencia de eventos que conducen a la Respuesta Celular
Los receptores dependiendo de su ubicación se clasifican en:
Externos o de Membrana: cuando se ubica en la cara externa de la membrana plasmática
Internos o Intracelulares: cuando se ubican en la cara interna de la membrana plasmática, en el citoplasma.
I.- Receptores membrana
Son proteínas que se extienden por todo el espesor de la membrana plasmática de la célula, con un extremo del receptor fuera de la célula (dominio extracelular) y otro extremo del receptor dentro (dominio intracelular).
Cuando el dominio extracelular reconoce a una hormona, la totalidad del receptor sufre un cambio en su conformación estructural que afecta a dominio intracelular, confiriéndole una nueva acción.
En este caso, la hormona no atraviesa ella misma la membrana plasmática para penetrar en la célula.
II.- Receptores citoplasmáticos y nucleares
Son proteínas solubles localizadas en el citoplasma o en el núcleo celular.
La hormona que pasa a través de la membrana plasmática, normalmente por difusión pasiva, alcanza el receptor e inicia la cascada de señales.
Los receptores nucleares son activadores de la transcripción activados por ligandos, que se transportan con el ligando u hormona, que pasan a través de la membrana nuclear al interior del núcleo celular y activan la transcripción de ciertos genes y por lo tanto la producción de una proteína.
Los ligandos de los receptores nucleares son hormonas lipofílicas como las hormonas esteroideas, por ejemplo la testosterona, la progesterona y el cortisol, derivados de la vitamina A y vitamina D.
Cuando un ligando interactúa con su receptor de membrana, la señal es transmitida al interior de la célula. Entonces se dispara una cascada de eventos que incluyen la síntesis de segundos mensajeros.
Segundo Mensajero: son moléculas pequeñas que se generan en gran cantidad y rápidamente en respuesta a la activación de un receptor. Llevan la señal a otras partes de la célula y la amplifican mediante la activación de enzimas. Los nucleótidos cíclicos, el ion de Ca2+ y ciertos lípidos son ejemplos de segundos mensajeros.
Transmisión de la señal al interior de la Célula
El final de la vía: la respuesta
biológica
La traducción de las señales externas produce
una respuesta por parte de la célula blanco.
Esta respuesta es una alteración como
resultado de la activación o inhibición de
alguna vía metabólica, y de modificaciones en
la forma o el movimiento de las células.
Tipos de Comunicación
• La señal actúa sobre células vecinasComunicación
Paracrina
• La molécula señal llega a la misma célula de la cual salió
Comunicación Autocrina
• La molécula señal viaja por el torrente sanguíneo y alcanza célula lejanas
Comunicación Endocrina
• La señal eléctrica viaja por la célula emisora(la neurona) hasta la terminal sináptica donde se produce la liberación de una molécula señal al espacio sináptico desde donde es captada por la célula receptora
Neurotransmisión
• La molécula señal permanece anclada a la membrana de la célula emisora mientras interactúa con la célula receptora
Contacto célula-célula
• La molécula señal pasa desde la célula emisora a la célula receptora por difusión dentro del citoplasma
Uniones Comunicantes
1. Endocrina u hormonal
Célula endocrina Receptor
Torrente sanguíneoCélula blanco
Hormona
2. Neurotransmisión
neuronasinapsis
célula blanconeurotransmisor
Se trata de un tipo particular de comunicación Paracrina
3. Secreción neuroendocrina
Célula
neurosecretora
Célula blanco
distante
Donde una neurona vierte una hormona a la
circulación sanguínea para alcanzar a un órgano
blanco distante.
4. Comunicación paracrina
Célula
Emisora
Célula
Blanco
Mediador
local
5. Comunicación yuxtacrina o dependiente
de contacto
Célula EmisoraCélula Blanco
Molécula Señal Unida a
Membrana
Es la comunicación por contacto con otras células, mediante moléculas de adhesión celular (proteínas).
6. Auto comunicación o
comunicación autocrina
Sitios Blancos en la
Propia Célula