O que é a matriz extracelular?

A matriz extracelular determina a estrutura e função do tecido através de uma rede complexa de macromoléculas.

Crédito: Vshivkova / .com

A composição da matriz extracelular difere entre tipos de tecido. Embora sua função principal seja fornecer um arcabouço essencial para as células, a matriz extracelular também regula os processos, controlando a comunicação celular.

As interações da matriz extracelular são vitais para a estrutura do tecido e são facilitadas por moléculas de heterodímero. Além disso, a matriz extracelular tem um papel importante na reparação de tecidos que pode ser utilizada como um alvo terapêutico.

A estrutura e função da matriz extracelular

A matriz extracelular é composta por – componentes celulares dentro dos tecidos que formam um arcabouço essencial para os constituintes celulares. A estrutura da matriz extracelular difere na composição entre os tipos de tecido, mas é essencialmente composta por fibras de colágeno, proteoglicanos e proteínas de matriz multiadesiva que são secretadas pelas células.

As funções da matriz extracelular incluem:

1. Formando uma estrutura de suporte essencial para as células.
2. Controle da comunicação entre as células.
3. Segregação dos tecidos.
4. Regulagem dos processos celulares, como o crescimento , migração e diferenciação.

A matriz extracelular pode ser dividida em dois grupos, cada um com uma estrutura específica. As primeiras são chamadas de matrizes intersticiais e células circundantes, enquanto as segundas são chamadas de matrizes pericelulares e estão associadas a células.

A membrana basal é um exemplo importante de matriz pericelular encontrada entre o tecido funcional e conjuntivo. A estrutura fornece uma camada de ancoragem que mantém as células do tecido funcional juntas. As células embutidas na matriz extracelular interagem por meio de receptores de superfície e integram sinais da matriz que estão associados à sua função.

Além disso, as células participam da formação da matriz extracelular por meio da secreção de macromoléculas da matriz. Isso significa que as diferenças na estrutura da matriz extracelular afetam as propriedades biomecânicas de toda a rede, além dos sinais que transformam a resposta celular.

Interações célula-matriz extracelular

Célula- a adesão da matriz extracelular é estabelecida através da interação das moléculas de adesão das células que se ligam à superfície da célula da matriz extracelular. As integrinas são moléculas de heterodímero que produzem ligações entre a superfície celular e a matriz extracelular.

As integrinas têm interações de ligantes fracas, o que significa que são necessárias múltiplas adesões aos locais de ligação de proteínas da matriz extracelular. Esta força de interação fraca é particularmente vantajosa para células em migração.

As adesões de matriz extracelular celular são formadas em dois tipos de junção dependente de integrina: aderências focais e hemidesmossomos. As aderências focais ocorrem no local de fixação do citoesqueleto celular e da glicoproteína de fibronectina da matriz extracelular.

Esse tipo de fixação ancora a célula e facilita a sinalização através da membrana plasmática. Os hemidesmossomos conectam os filamentos intermediários às lâminas basais das células epiteliais, fornecendo, portanto, uma estrutura rígida ao tecido epitelial.

A matriz extracelular e o reparo do tecido

O mecanismo para reparar o tecido danificado depende de a matriz extracelular. A regulação dos tipos de células dentro da matriz extracelular permite a mobilização em áreas que requerem tecido reconstruído.

As proteínas da matriz extracelular fibrina, fibronectina e colágeno fornecem integridade estrutural durante o reparo, com as interações fibrina-fibronectina atuando como um base para adesão e migração celular. A matriz extracelular recém-depositada pode ser remodelada para formar tecido normal através da reticulação de fibrilas de colágeno.

As interações entre a célula e a matriz extracelular também afetam o nível de inflamação aguda, reepitelização e contração quando o tecido é danificado. Esses fatores promovem o fechamento rápido da ferida, o que significa que respostas biológicas importantes para minimizar o risco de infecção dependem da matriz extracelular.

A capacidade de controlar as interações célula-matriz extracelular localmente também é um alvo terapêutico atraente. As proteínas matricelulares encontradas dentro da matriz extracelular são um exemplo de um alvo viável. Eles fornecem sinais que desencadeiam atividades celulares específicas dentro da ferida e são expressos em altas frequências durante o desenvolvimento, mas estão ausentes no tecido adulto normal. A expressão controlada de proteínas matricelulares durante a reparação de feridas pode, portanto, produzir um direcionamento localizado.

Leitura adicional

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• Estrutura e função do núcleo celular
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Citações