Colágeno e Elastina na Matriz Extracelular

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Conjunto de macromoléculas que estão 
do lado de fora da célula 
 Rede de macromoléculas cujas 
características determinam as propriedades 
físicas dos tecidos 
 
 Preenchimento – todo o espaço entre as 
células 
 Resistencia à compressão e distensão 
 É a forma pela qual chegam nutrientes as 
células 
 Eliminação de resíduos (“despejados” na 
mec.) 
 Ponto de fixação celular 
 Meio para migração celular 
 Modulação de substâncias bioativas – 
fatores de crescimento e citocinas 
 
 Variedade de formas  diferente 
propriedades mecânicas 
 Constituída de uma variação de 
macromoléculas  organizadas de formas 
diferentes  diversas organizações 
geométricas 
 Se adaptam as exigências funcionais 
especificas de cada tecido 
 Se encontra em: 
 Tendões e ligamentos – Função de 
resistência a distensão 
 Derme (pele) – função de 
preenchimento 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ossos – calcificada  função 
resistência 
 Cartilagens – função resistência a 
compressão 
 
Componentes não fibrilares: 
 Substancia fundamental – gel altamente 
hidratado (água) 
 Glicosaminoglicanos 
 Proteoglicanos 
 Glicoproteinas adesivas 
Componentes fibrilares: 
 Fibras colágenas (mais grossas)  
colágeno tipo 1 – resistência 
 Fibras elásticas (mais finas e ramificadas) 
 elastina – elasticidade 
 Fibras reticulares (finas e ramificadas)  
colágeno tipo III – conexão de estruturas 
Componentes microfibrilares: 
 Colágeno tipo IV 
 Microfibrilas de fibrilina associadas à 
elastina 
 
Produzido por fibroblastos, condroblastos e 
osteoblastos 
Principais aminoácidos são: glicina, prolina, 
hidroxiprolina e hidroxilisina 
 Etapa intracelular: 
 DNA é transcrito em RNAm 
 RNAm direcionado ao RER  
tradução 
 Formação do Pré-pró-colágeno 
Matriz Extracelular 
Daniela Maciel 
 Reações de glicosilação e 
hidroxilação  se torna pró-
colágeno 
 Sai do RER e migra ao C.G  
secreta ao meio extracelular 
 Processo dependente de oxigênio e 
vitamina C 
 
 Etapa extracelular: fibrilogenese 
 Clivado nas extremidades pela 
enzima Procolagenopeptidase e são 
eliminados 
 Resulta em colágeno 
 Ação da enzima Lisil Oxidase que 
catalisa a fibrilação  junta as 
moléculas de colágeno formando as 
fibrilas de colágeno 
 Fibrilas se agrupam formando a 
fibra 
 Fibras se juntam e formam um feixe 
 
 Três cadeia alfa polipeptídica que se 
entrelaçam formando uma tripla hélice 
 Colágeno tipo I: duas cadeias alfa 1 
e uma cadeia alfa 2 
Possui estriações resultantes da defasagem da 
forma como as fibrilas se associaram  importante 
para conferir resistência mecânica (se uma romper, 
as demais mantem a integridade) 
 
 Colágenos fibrilares 
 Força tensil 
 Tendões, ligamentos, ossos, tecido 
conjuntivo denso 
 Formam arcabouço para cartilagem 
 Colágenos formadores de lâminas: 
 Polimerização em lâmina 
 Lamina basal abaixo dos epitélios e 
ao redor de células musculares e 
nervosas 
 Colágenos conectores: 
 Conexão e ancoragem 
 Ligam colágenos fibrilares e 
formadores de laminas a outras 
estruturas 
Do que dependem as propriedades dos tecidos 
em relação aos colágenos? 
 Número e extensão dos segmentos da tripla 
hélice 
 Seguimentos que flaqueiam ou 
interrompem a tripla hélice  formando 
estruturas tridimensionais 
 Modificações covalentes 
 
Mais abundantes: 
 Colágeno tipo I – derme, osso, tendão, 
ligamento  resistência a tensão 
 Colágeno tipo II – cartilagem, disco 
intervertebral  resistência a pressão 
 Colágeno tipo III – vasos sanguíneos, 
derme, intestino  manutenção da 
estrutura 
 Colágeno tipo IV – membranas basais 
 
Doenças relacionadas: 
 Escorbuto – falta de vitamina C  que 
é cofator da hidroxilação no RER  
não há associação de fibrilas, fibras e 
feixes  sangramento de gengivas e 
perda de dentes 
 Osteogênese imperfeita (síndrome 
dos ossos de vidro) – alteração na 
glicosilação  não há formação correta 
da molécula de colágeno 
 Síndrome de Ehlers-Danlos (pele 
hiperflexivel) – não ocorre a clivagem 
dos pró-colágenos  não há formação 
da moléculas de colágeno madura 
 Conferem elasticidade a MEC 
 Possuem aminoácidos hidrofóbicos 
 Firas delgadas e ramificadas que formam 
redes 
 São formadas por: 
 microfibilas de fibrilina  
arcabouço para deposição da 
elastina 
 Elastina  segmentos altamente 
hidrofóbicos 
 São sintetizadas por fibroblastos, 
condrócitos e células musculares 
Em seu estado natural se encontram contraídas 
(em baixa energia) e de alta entropia 
Quando há aplicação de força mecânica  alta 
energia e baixa entropia (por tentar se contrair 
novamente para “proteger” os aminoácidos 
hidrofóbicos) 
 Elastina e microfibrilas de fibrilina: 
 São liberadas na MEC 
 Regulação do gene da elastina 
 - Glicocorticoides 
 - Fatores de crescimento 
 - Ácido retinóico 
 Formação do sistema elástico depende de 
associações: 
Microfibrilas de fibrilina 
 
Redes ou feixes 
 
 Fibras elásticas 
 
Lâminas elásticas 
 
Importância do sistema elástico: 
Síndrome de Marfan – mutação no gene da 
fibrilina fazendo todo sistema elástico ser alterado, 
causando: 
 Deslocamento do cristalino – miopia 
 Crescimento excessivo dos ossos 
 Extremamente suscetíveis a aneurisma da 
aorta 
 
Ã
 Glicosaminoglicanos: 
 Açúcares ácidos 
 - Cadeias longas não ramificadas 
 - Unidades dissacarídicas 
repetitivas 
 Monossacarídeos aminados 
 - N-Acetilgalactosamina e N-
Acetilglicosamina 
 Ácido Urônico 
 - Glicurônico ou idurônico 
 Caráter negativo: 
 Atração de Na²+ e água 
 Aumento da turgescência 
 Dois tipos: sulfatados e não sulfatados
 Conferem as propriedades mecânicas
 Podem formar géis que controlam o tráfego 
de macromoléculas 
 Atuam na sinalização celular  são co—
receptores
 
 GAGS sulfatados: 
 Ligam-se a uma proteína central 
 Forma: proteoglicano  exemplo: heparina 
– auxilia na coagulação sanguínea 
 
 GAGS não sulfatados: 
 Hialurana 
 Não se associa a uma proteína central 
 Sua síntese ocorre na membrana plasmática 
 - Complexo enzimático 
 - Liberado no meio extracelular 
 Cadeia longa e flexível 
 Absorção de água  deforma-se 
facilmente e viscoelástico 
 Resistência a forças compressivas 
 Cicatrização  formando os géis permite 
que as células tronco possam migrar para o 
lugar da lesão (MINUTO 11:29 AULA 2) 
 
 
 
 
 Ciclos de compressão e relaxamento
 Na compressão a água retida nos 
agregados é drenada para o espaço 
sinovial
 Com a remoção da força, a água 
retorna por pressão osmótica 
(cargas negativas)
 Glicoproteína 
 Atua na interação entre células e 
MEC 
 Fibrilas de fibronectina 
 Próximas à superfície celular, 
associadas à MEC 
 Ligam-se às integrinas, fibras de 
colágeno, fibrina e heparina 
 Forma solúvel 
 Circula na corrente sanguínea 
 Dímeros de fibronectina 
 Duas cadeias polipeptídicas são 
similares, mas geralmente não 
idênticas, ligadas por duas ligações 
dissulfeto próximas ao C-terminal 
 Possui domínios especializados para se 
ligarem a uma determinada molécula 
 A arg-gly-asp (RGD) é importante para a 
ligação das integrinas na superfície celular 
 Folheto de MEC 
 Colágeno tipo IV e laminina 
 Subjacente aos tecidos epiteliais 
 Circunda células musculares, 
adipócitos e células de Schawann 
 Separa estes tecidos dos demais 
 Conexão mecânica entre estes 
 Determina a polaridade celular 
(parte de baixo = membrana basal e 
parte de cima = membrana apical) 
 Promovem a sobrevivência celular, 
proliferação e diferenciação 
 Atua como via para migração 
celular 
 
Organização e componentes se adaptam as 
necessidades funcionais 
 
Elementos não fibrilares: conferem resistência a 
compressão, difusãode moléculas e migração 
celular 
 
Elementos celulares: fibras colágenas  conferem 
organização estrutural e força tênsil, já as fibras 
elásticas conferem resistência 
 
Proteínas adesivas: ligação entre as células e a 
MEC