Matriz extracelular y moléculas de adhesión celular

La ECM en las plantas es principalmente celulosa y rodea cada célula. Junto con el agua contribuye a la rigidez total de la planta. La capacidad de un árbol para crecer a una gran altura y retener su rigidez se debe en parte a la ECM de celulosa de las paredes celulares junto con otros bioquímicos como la lignina y las extensinas.

Una forma de ECM que se observa con menos facilidad es se encuentra en los vertebrados en tres formas principales

  1. Tejido conectivo: contiene una gran cantidad de ECM y solo unas pocas células.
  2. Lámina basal: se puede considerar como la ECM de epitelio células, pero formadas en una capa resistente que contiene una gran cantidad de fibras de colágeno y laminina y sobre la cual se «sientan» las células del epitelio. Muy poco ECM rodea a cada célula individual y están unidas entre sí de diferentes maneras.
  3. Matriz pericelular: con algunas excepciones, todas las células están rodeadas por una matriz extracelular celular hasta cierto punto. Es este material el que no solo brinda soporte mecánico al unir las células, sino que con el glucocáliz proporciona una barrera bioquímica alrededor de la célula, una instalación de acoplamiento para las importaciones y exportaciones hacia y desde la célula, y un medio a través del cual puede tener lugar la señalización química. Un trabajo reciente indica que las moléculas de azúcar ECM pueden tener un papel importante que desempeñar en la biología del cáncer.

Moléculas de adhesión celular (CAM)
Existen muy pocas células y funcionan de forma aislada. La mayoría de las células existen como sistema o sociedad. Las CAM ayudan a mantener la sociedad intacta al proporcionar diferentes grados y tipos de adhesión. El trabajo de investigación está indicando que las CAM, como ECM, están involucradas en la señalización celular. Las CAM son adecuadas para realizar este trabajo, ya que algunas atraviesan la membrana plasmática y proporcionan una ruta hacia la célula. La naturaleza adhesiva de las moléculas también proporciona una ‘superficie pegajosa’ y algunos de estos virus de ARN ‘capturan’ inadvertidamente, como los que causan resfriados comunes.

Cell ‘Do It Yourself’ (bricolaje): adhesivos y empalmes
Al igual que con algunos adhesivos ‘Do It Yourself’ (bricolaje), los CAM son mejores para pegar algunos materiales, pero también se pueden usar para unir otros.
Hay cuatro familias principales de CAM (tipos de adhesivo) y estos se utilizan en diferentes situaciones:

  1. Los implicados en las uniones de célula a célula son principalmente moléculas de la familia llamada Cadherinas y dependen de la presencia de iones de calcio para funcionar (piense en la adhesión de Ca). Estas moléculas son glicoproteínas transmembrana y unen el citoesqueleto de una célula al citoesqueleto de otra.
  2. Las que participan en las uniones de célula a matriz pertenecen a una gran familia de CAM llamadas integrinas (piense en las integrinas que ayudan a las células a realizar la integración) .
    Las integrinas también se encuentran como placas de ‘anclaje’ en las uniones de tipo hemidesmosoma y de adhesión focal.
    Los proteoglicanos transmembrana también están involucrados en la adhesión a la ECM y el enlace al citoesqueleto.
  3. La inmunoglobulina super La familia incluye moléculas de adhesión especiales que se utilizan en el sistema nervioso.
  4. Las selectinas son CAM especiales que se unen a los carbohidratos de la superficie celular y participan en los mecanismos de respuesta a la inflamación.

Uniones para adhesivos
Así como existen diferentes tipos de moléculas adhesivas celulares, existen diferentes tipos de enlaces o uniones. Hay dos principales:

1) Uniones estrechas: no permiten que las moléculas pasen de una célula a otra, pero acercan mucho las paredes de las dos células.

2 ) Uniones de espacio: unen dos células con un grupo de tubos finos. Las uniones gap permiten que pequeñas moléculas, hasta un peso molecular de 1200, pasen de una célula a otra. De esta manera, las células pasan los productos químicos a una célula vecina que los necesite. Un ejemplo de ‘La Sociedad de las Células’ en funcionamiento.

  • Imagen de células epiteliales humanas con cadherina teñido de verde y núcleo azul. La cadherina teñida de verde se distribuye muy ampliamente entre estas células. Por eso parece que la membrana plasmática está teñida de verde.

    (cortesía de Louise Cramer, Laboratorio de Biología Celular Molecular & Unidad de Biología Celular, University College London , Reino Unido y Vania Braga, Imperial College London, Reino Unido)

CAM y cáncer: una aplicación de la vida real
‘Cortar’ y ‘Paste’ son comandos críticos en algunos cánceres

ECM y CAM están involucrados en muchos trastornos. En ciertos tipos de cáncer, las CAM pueden participar en la propagación de las células cancerosas de un sitio primario a uno secundario. En el sitio primario se pierde la adhesión de célula a célula. Las células se «cortan» y se transportan a un segundo sitio. Aquí se incrementa la adhesión celular y la celda se «pega» en su nueva ubicación. La célula se divide y con mejor adherencia se queda quieta y se desarrolla un cáncer secundario. (Esta es una descripción simple pero el principio es correcto).
Claramente, la capacidad de comprender y controlar los comandos ‘cortar’ y ‘pegar’ en el ‘programa’ de crecimiento del cáncer podría ayudarnos a comprender cómo se desarrollan los cánceres secundarios.

Resumen

  • ECM y CAM se han incluido en «desempacar la celda» porque estos materiales biológicos están íntimamente asociados con casi todas las células. Proporcionan enlaces de comunicación de dos vías cruciales desde la célula al entorno circundante y de una célula a otra. También son responsables de gran parte del soporte físico que permite a las células actuar como un grupo y como tejido.
  • La biología celular molecular de la matriz extracelular (MEC) y la célula asociada moléculas de adhesión (MCA) está resultando ser un área de descubrimiento muy interesante con varios vínculos interesantes con enfermedades y trastornos en animales, incluidos algunos cánceres. Al igual que una matriz de crucigramas, con pistas provenientes de diferentes direcciones, la investigación sobre ECM y CAM está produciendo algunos resultados sorprendentes. Se prevé que la investigación en este campo mostrará que la ECM y las CAM tienen una gran influencia no solo en la vida y muerte de una célula, sino también en la célula como miembro de la sociedad de células; la celda en un contexto social.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *