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Lara Faioli – TXXVIII UIT CITOLOGIA E HISTOLOGIA LARA FAIOLI – TXXVIII UIT 2021 AULA 1 Uma das funções da membrana plasmática é aderir a célula a outras células ou ao seu substrato, o que é fundamental para a formação de tecidos, locomoção, migração celular, sinalização celular, comunicação celular etc. Proteínas de função adesiva Proteína transmembrana que tem a função de se fixar em alguma outra glicoproteína. Famílias: • Caderinas • Selectinas • Integrinas • IgCAMs Modelo de Ancoragem célula-célula Para a célula se aderir a outra célula ou a matriz extracelular, ela precisa de pelo menos três componentes: de um componente do seu esqueleto que vai estar ligado a face interna da membrana plasmática através de proteínas periféricas de membrana que, por sua vez, vão se ligar a proteínas transmembranas que vão interagir no espaço extracelular com proteínas transmembrana de células vizinhas ou com proteínas da matriz extracelular. Lara Faioli – TXXVIII UIT 1. Citoesqueleto (filamentos intermediários ou microfilamentos de aquitina) 2. Proteína periférica (fazem a articulação entre o componente do citoesqueleto e a proteína transmembrana, pode ser um conjunto) 3. Proteína transmembrana. CADERINAS • São as principais • Dependentes de cálcio (possuem sítios de ligação com cálcio no domínio extracelular) • Domínio intracitoplasmático que se liga ao composto: alfa- actina/formina/vinculina • Ligação célula-célula • Mais de 40 tipos • E- caderina > epitélio • P- caderina > placenta e mioepiteliais • N-caderina > célula nervosa e muscular estriada • Atuam em dímeros homofílicos (do mesmo tipo-E, P,N). • Diminuição de caderina > aumenta chance de metástase • Pode ocorrer interação trans-homofílica/heterofílica quando tipos celulares diferentes se aderem. Proteína transmembrana que tem no seu domínio extracelular 4 sítios de ligação com cálcio (dependente de cálcio). Os três últimos aa do domínio extracelular são a histidina, valina e alanina (HVA), que fazem a caderina interagir com outra caderina para promover a adesão celular. - Só promove aderência de membrana com membrana. - Uma única não consegue promover a adesão entre células vizinhas. - Caderina precisa dimerizar, se associar aos pares, para que haja uma sequência HVAHVA, tornando possível a interação. As proteínas periféricas que se associam ao domínio intracelular das caderinas são as cateninas, se agrupam (beta, gama e alfa), que se associam a outras 3 proteínas periféricas (alfa-actinina, formina e vinculina). Ou seja, para que a caderina se fixe ao componente do citoesqueleto e promova a aderência celular ela precisa de um conjunto de seis proteínas periféricas para fazer essa associação com o citoesqueleto além disso, precisa que tenha outra caderina ao seu lado possuindo em sua extremidade HVA. Ou seja, ela precisa dimerizar além de se associar ao citoesqueleto pelas seis proteínas periféricas. O conjunto das proteínas (alfa-actinina, formina e vinculina) promove a aderência da caderina com o elemento de sustentação mecânica do citoesqueleto. Lara Faioli – TXXVIII UIT Quando há a mutação de células que se tornam células carcinogênicas diminuem a expressão de caderina na sua membrana, ou seja, diminui a produção e quantidade presente na membrana plasmática, logo, se células tumorais tem menos quantidade de caderina, a aderência entre elas é menor, propiciando a metástase. INTEGRINAS • Proteína transmembrana. • Proteínas que formam o dímero são diferentes > heterodímero. • Cada integrina vai possuir uma cadeia alfa e beta de aa. • Cálcio independente • Promove adesão da célula ao substrato (célula epitelial se ligaria a lâmina basal, célula de tecido conjuntivo a matriz do tec conjuntivo pelas integrinas) • Deslocamento celular • Formação do tampão plaquetário Se liga ao componente do citoesqueleto (no seu domínio intracelular), através do complexo das proteínas periféricas (talina, vinculina e a alfa aquitinina). Domínio extracelular se liga a uma molécula de fibronectina (se a célula for de tecido conjuntivo) ou a proteína chamada de laminina (exclusivamente encontrada nas lâminas basais dos epitélios). Tanto a laminina quanto a fibronectina tem uma sequência de aminoácidos chamados RGD (arginina, glicina e asparidina) e é nessa sequência que as integrinas interagem e se fixam. Alvos paras integrinas: - Fibronectina, caso observe célula de tecido conjuntivo ou laminina no caso de uma célula epitelial. - Laminina e fibronectina são as moléculas alvo das integrinas e são importantes na configuração das matrizes extracelulares - Lamininas na lâmina basal e as fibronectinas nas matrizes de tec conjuntivo Laminina é um trimero (três cadeias de aa> conjunto de 3 proteínas) há a cadeia alfa que é linear, a cadeia beta1 e a beta 2 que se enrolam na alfa. Essa morfologia permite que ela ocupe diferentes planos, profundidades, regiões da lâmina basal. Tem vários sítios de ligação: se liga a proteoglicano da matriz do tecido conjuntivo, ao colágeno, a membrana das células (integrinas), ela tem sítios de ligação tanto para a célula epitelial quanto para os componentes da própria lâmina basal e do tecido conjuntivo. É encontrada na lâmina basal Lara Faioli – TXXVIII UIT Fibronectina é um dímero – formada por duas cadeias de aa (fontes de sulfeto ligam as duas cadeias). Possuem o domínio RGD para ligar nas integrinas das células do tecido conjuntivo. Na parte mais alargada entre as duas cadeias de aa existe ainda sítios de ligação de colágeno. Ela faz a intermediação entre as fibras de sustentação do tecido conjuntivo (fibras colágenas) e as células q se apoiam nessas fibras colágenas. O distanciamento entre as duas cadeias na fibronectina é útil por permitir que ela abrace as fibras colágenas que são fibras espessas e que são os elementos do tec conjuntivo de sustentação. São uteis no processo de migração celular. SELECTINAS Há na estrutura um domínio hidrofóbico da proteína transmembrana, o domínio hidrofílico intracelular e o hidrofílico extracelular (onde existem sítios de ligação com cálcio). • São dependentes de cálcio fazem ligação. • Fazem ligação entre célula com célula, no entanto, ao invés de se ligar a aa de outras selectinas ela se liga a carboidratos (ao glicídio da glicoproteína selectina) > ligação mais superficial e menos estável. • E- endotélio ativado (células que revestem o interior do sistema circulatório) • L – linfócitos • P – plaquetas Sua grande importância está na promoção da marginação dos leucócitos e sua consequente diapedese (processo de migração de células sanguíneas para os tecidos conjuntivos adjacentes). Importante no endereçamento dos linfócitos > linfócitos maduros e virgens saindo da medula óssea ou do timo vijam pela corrente sanguínea até chegar nos órgãos linfoides secundários (baço, tonsila, linfonodo, apêndice) e ao passar dentro desses órgãos linfoides, o sinal de que eles devem sair da circulação e sofrer marginação é a expressão de E-selectina (que constantemente acontece nas vênulas pós capilares nos vasos linfoides secundários). Ou seja, as selectinas sinalizam aos linfócitos na corrente sanguínea que o local onde estão é o local que devem se aderir para atravessar a parede do vaso no intuito de combater alguma infecção, ou no caso do endereçamento, que é ali que vão ficar armazenados até serem recrutados pelo SI. Apresentam o domínio de reconhecimento de carboidratos que se liga com a parte glicídica das glicoproteínas. Lara Faioli – TXXVIII UIT Marginação e diapedese leucócitos Quando acontece um processo inflamatório que necessite de células de defesa, é preciso o que os leucócitos que circulam o tempo todo com suas selectinas expressadas, eles precisam encontrar onde se apoiar. Ouseja, ao acontecer um processo inflamatório (infeccioso ou não), que necessite de células de defesa, as células endoteliais do vaso vão expressar na membrana proteínas E-selectinas. Como os leucócitos viajam o tempo todo na corrente com as selectina já expostas na superfície, se ele passa por um local sem processo inflamatório as células não vão ter selectina expressa e vai ser levado, mas se passar por um local que esteja passando por processo inflamatório, as células vão apresentar as selectinas, então, ao passar pela parede, as glicoproteínas de superfície dele vão interagir com as selectinas e se fixar na parede do vaso (marginação). Como a ligação é fraca, vai acontecer o rolamento que faz com que ela se ligue a próxima selectina até chegar num espaço entre duas células epiteliais, onde encontra proteínas de adesão forte que pararam o rolamento para que ela possa atravessar a parede. Quando há algum microrganismo em algum órgão ou tecido, os macrófagos locais ou outras células (dendríticas), vão reconhecer o microrganismo e fagocitá-lo. Toda vez que um macrófago ou outra célula profissional no reconhecimento de antígeno fagocita um antígeno, ele o leva para o endossoma onde as proteínas de superfície do microrganismo são retiradas e acrescentadas ou conjugadas com receptores de membrana chamados MHC2. Feito isso, tirado do microrganismo a glicoproteína que o identifica, com ele ainda vivo, vai ser englobado a uma membrana do endossoma e direcionado para o lisossoma para que as membranas digestivas do lisossoma o matem e façam a digestão intracelular. O que a célula faz com o MHC2 e o epítopo (fração antigênica do micro)? Forma uma vesícula e leva para sua superfície, então a molécula que identificava o micro fica exposta na superfície da célula fagocítica Ao mesmo tempo q isso acontece o macrófago libera citocinas pró-inflamatórias IL-1 e TNF alfa, que ao serem liberadas na matriz do tecido conjuntivo, se espalham pela região e atuam na célula atraindo linfócitos auxiliares para reconhecer as moléculas antigênica do microrganismo fagocitado para que o linfócito possa acionar outros e se desenvolva imunidade. As mesmas citocinas se difundindo vão atingir mastócitos vizinhos provocando exocitose dos grânulos citoplasmáticos, então ao serem exocitados vão ser liberados na matriz do tecido conjuntivo a histamina (vasodilatadora) que promove a dilatação vascular local, fazendo com que o fluxo sanguíneo se altere (diminui fluxo, aumenta volume). Lara Faioli – TXXVIII UIT Por que fica vermelho? Pois os vasos locais estão dilatados por conta da ativação do mastócito pelas citocinas liberadas pelo macrófago após reconhecer a necessidade de uma resposta imune. Qual o objetivo da dilatação? Ao ter um processo inflamatório é preciso a migração dos leucócitos para o tecido, porém sem a diminuição da velocidade de arraste eles não conseguem se agarrar na parede do vaso. As mesmas citocinas atuam nas células endoteliais (pavimentosas) que leva a expressão de selectina propiciando a diapedese dos leucócitos. Muitos leucócitos passando devagar pelo vaso e com locais a se agarrar para sair do fluxo (E-selectina, encontrada em endotélio ativado, ou seja, que recebeu estimo das citocinas). Selectinas são importantes para que os leucócitos sanguíneos consigam fazer a marginação e depois rolar até fazer a diapedese. Diapedese - Processo pelo qual leucócitos atravessam paredes dos vasos para chegar a tecidos inflamados. Atravessam vênulas pós capilares (as menores veias que existem, acabaram de se formar pela fusão dos capilares), possuem uma luz ampla que propicia que os leucócitos passem sem obstruir os vasos. 1- Marginação > fixação dos leucócitos nas E-selectinas. 2- Rolamento > leucócitos já fixados na parede, empurrados pelo fluxo sanguíneo rolam até ao espaço intercelular 3- Fixação- ao chegar no espaço intercelular encontram receptores para proteínas de forte adesividade, e pararam de rolar no espaço entre duas células epiteliais, o que faz com que facilitem a transposição do leucócito pela parede. 4- Transposição 1 e 2 > Selectina 3 e 4 > Integrina Reconhecimento do antígeno por célula profissional > liberação de IL-1 e TNF-alfa > dilatação vascular provocada por mastócitos > expressão de selectina P e E pelas células endoteliais vasculares > interação dos leucócitos (expressam L-selectina) com E-selectina > marginação > rolamento. Marginação > modificação das integrinas de membrana do leucócito que aumentam a afinidade de ligação com os receptores presentes no espaço intercelular das Lara Faioli – TXXVIII UIT células endoteliais > se ligam aos receptores para integrinas (VCAM-1 VLA-4 e ICAM- 1) em resposta a presença das IL. Fixação na zônula de oclusão (lugar de contato de duas células endoteliais vizinhas) > estímulo para que a zônula se desfaça parcialmente > leucócito se encaixa no espaço intercelular > fechamento parcial da zônula. Leucócito emite pseudópode inicialmente se fixando a lâmina basal (ligando sua integrina a alanina da lâmina) > ultrapassa a lâmina > chega à matriz do tecido conjuntivo > usa sua integrina de membrana para fixar seus pseudópodes nas fibronectinas da matriz do tecido conjuntivo. Moléculas de adesão celular pertencentes à superfamília das imunoglobulinas • Fazem ligação célula-célula • Independente de cálcio • N- CAM > neurônios • Ng-CAM > neurônios e células da glia • C-CAM > hepatócitos • I-CAM > vários tipos • V-CAM > vasos sanguíneos Formam ligações fortes e resistentes, foram capazes de frear o rolamento dos leucócitos e são encontradas também na fenda sináptica fazendo a ligação entre os elementos pré e pós-sinápticos. Funcionam aderindo células entre si e na sinalização celular.