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Por Shelley Farrar Stoakes, M.Sc., B.Sc. Revisado por Afsaneh Khetrapal, BSc
La matriz extracelular determina la estructura y función del tejido a través de una compleja red de macromoléculas.
Crédito: Vshivkova / .com
La composición de la matriz extracelular difiere entre tipos de tejido. Aunque su función principal es proporcionar un andamio esencial para las células, la matriz extracelular también regula los procesos controlando la comunicación celular.
Las interacciones entre la matriz y la célula extracelular son vitales para la estructura del tejido y son facilitadas por moléculas heterodímeras. Además, la matriz extracelular tiene un papel importante en la reparación de tejidos que puede utilizarse como un objetivo terapéutico.
La estructura y función de la matriz extracelular
La matriz extracelular se compone de no -componentes celulares dentro de los tejidos que forman un andamio esencial para los constituyentes celulares. La estructura de la matriz extracelular difiere en composición entre los tipos de tejido, pero se compone esencialmente de fibras de colágeno, proteoglicanos y proteínas de la matriz multiadhesiva que son secretadas por las células.
Las funciones de la matriz extracelular incluyen:
- Formar una estructura de soporte esencial para las células.
- Controlar la comunicación entre las células.
- Segregar tejidos.
- Regular procesos celulares como el crecimiento , migración y diferenciación.
La matriz extracelular se puede dividir en dos grupos, cada uno con una estructura específica. Las primeras se denominan matrices intersticiales y células circundantes, mientras que las segundas se denominan matrices pericelulares y están asociadas a células.
La membrana basal es un ejemplo importante de una matriz pericelular que se encuentra entre el tejido funcional y el conectivo. La estructura proporciona una capa de anclaje que mantiene juntas las células del tejido funcional. Las células incrustadas dentro de la matriz extracelular interactúan a través de receptores de superficie e integran señales de la matriz que están asociadas con su función.
Además, las células participan en la formación de la matriz extracelular mediante la secreción de macromoléculas de la matriz. Esto significa que las diferencias en la estructura de la matriz extracelular afectan las propiedades biomecánicas de toda la red además de las señales que transforman la respuesta celular.
Interacciones célula-matriz extracelular
Célula- La adhesión a la matriz extracelular se establece mediante la interacción de las moléculas de adhesión celular que se unen a la superficie celular de la matriz extracelular. Las integrinas son moléculas heterodímeras que producen uniones entre la superficie celular y la matriz extracelular.
Las integrinas tienen interacciones de ligandos débiles, lo que significa que se requieren múltiples adherencias a los sitios de unión de proteínas de la matriz extracelular. Esta fuerza de interacción débil es particularmente ventajosa para las células migratorias.
Las adherencias de la matriz extracelular a la célula se forman en dos tipos de unión dependiente de la integrina: adherencias focales y hemidesmosomas. Las adherencias focales se producen en el sitio de unión del citoesqueleto celular y la glucoproteína fibronectina de la matriz extracelular.
Este tipo de unión ancla la célula y facilita la señalización a través de la membrana plasmática. Los hemidesmosomas conectan los filamentos intermedios a las láminas basales de las células epiteliales, por lo que proporcionan una estructura rígida al tejido epitelial.
La matriz extracelular y la reparación del tejido
El mecanismo para reparar el tejido dañado depende de la matriz extracelluar. La regulación de los tipos de células dentro de la matriz extracelular permite la movilización en áreas que requieren tejido reconstruido.
Las proteínas de la matriz extracelular fibrina, fibronectina y colágeno proporcionan integridad estructural durante la reparación, con las interacciones fibrina-fibronectina actuando como un base para la adhesión y migración celular. La matriz extracelular recién depositada se puede remodelar para formar tejido normal mediante la reticulación de las fibrillas de colágeno.
Las interacciones entre la célula y la matriz extracelular también afectan el nivel de inflamación aguda, reepitelización y contracción cuando el tejido está dañado. Estos factores promueven el cierre rápido de la herida, lo que significa que las respuestas biológicas importantes para minimizar el riesgo de infección dependen de la matriz extracelular.
La capacidad de controlar localmente las interacciones entre células y matriz extracelular también es un objetivo terapéutico atractivo. Las proteínas matricelulares que se encuentran dentro de la matriz extracelular son un ejemplo de una diana viable. Proporcionan señales que desencadenan actividades celulares específicas dentro de la herida y se expresan en altas frecuencias durante el desarrollo, pero están ausentes en el tejido adulto normal. Por tanto, la expresión controlada de proteínas matricelulares durante la reparación de heridas puede producir un direccionamiento localizado.
Lecturas adicionales
- Todo el contenido celular
- Estructura y función del núcleo celular
- ¿Qué son los orgánulos?
- Cilia y flagelos en eucariotas
- Mitosis vs meiosis
Escrito por
Shelley Farrar Stoakes
Shelley tiene una Maestría en Evolución Humana de la Universidad de Liverpool y actualmente está trabajando en su doctorado, investigando la anatomía comparada del esqueleto humano y primates. Es una apasionada de la ciencia comunicación con un enfoque particular en informar las últimas noticias y descubrimientos científicos a una amplia audiencia. Fuera de su investigación y escritura científica, Shelley disfruta leer, descubrir nuevas bandas en su ciudad natal y dar largos paseos al perro.
Última actualización el 26 de febrero de 2019Citas