Matriz extracelular

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Bases moleculares e celulares 15/09/15
Matriz extracelular
Conjunto de componentes que são capazes de preencher os espaços entre as células, auxiliando na interação entre elas. A matriz extracelular é uma substância gelatinosa composta de proteínas fibrosas, elásticas, proteínas de adesão e polissacarídeos. 
Os polissacarídeos, formam um geohidratado onde estão dispersas as proteínas que foram citadas. A matriz é abundante nos tecidos conjuntivos, principalmente o frouxo que se localiza sob a camada de células epiteliais. O tecido conjuntivo frouxo é formado por fibroblastos, entre eles apresenta uma grande quantidade de matriz extracelular. Essa matriz é formada por colágeno, elastinas e proteoglicanos que são os glicossaminoglicanos associados a proteínas.
Um outro exemplo de matriz extracelular é a lamina basal. A lamina basal tem a função de apoiar a camada de células epiteliais e é formada por um tipo especifico de colágeno (proteína fibrosa). O colágeno tipo 4 é um tipo de colágeno que se organiza em forma de rede para apoiar as células epiteliais. Na lamina, apresenta-se uma proteína de adesão (Laminina) que tem a função de unir os componentes da matriz extracelular entre si e com a superfície das células, além de ser formada, também, de proteoglicanos.A lamina basal é responsável por revestir o tecido muscular, adiposo e os nervos periféricos. 
A constituição da matriz pode varia de tecido para tecido: os tecidos cartilaginosos possuem maior quantidade de polissacarídeos na matriz, pois eles são responsáveis por formar substâncias gelatinosas que irão reduzir ou proteger as cartilagem contra impactos físicos; já o tecido ósseo possui grande uma quantidade de cristais de oxilato de cálcio e fosfato de cálcio com a função de aumentar a resistência desse tecido; os tendões apresentam maior quantidade de proteínas fibrosas para aumentarem a resistência desse tecido.
Proteínas fibrosas, destaca-se o colágeno.
O colágeno é a principal proteína fibrosa e a mais abundante na matriz. Existem diversos tipos de colágeno pois ocorre alteração de aminoácidos, responsáveis pela formação da estrutura primária do colágeno. Ele é formado pela união de 3 cadeias polipeptídicas formando uma tripla hélice (formada pela interação entre as 3 cadeias que se entrelaçam entre si, formando a tripla hélice) essas cadeias polipeptídicas que repetem sempre 3 aminoácidos (glicina, aminoácido X-geralmente a prolina que causa uma torção brusca na formação do colágeno, pois a proteína apresenta um anel aromático- e um Y- geralmente a hidroxi
O colágeno não é um bom suprimento proteico, pois apresenta uma sequência repetitiva de aminoácidos. Ele é sintetizado no ribossomo e vai para o reticulo endoplasmático para sofrer uma reação chamada reação pós-traducionais – a cadeia sofre modificações do tipo: hidroxilação de lisina, glicolização da hidroxilisina e hidroxilação da prolina. As reações mantêm adequada a estrutura do colágeno – a hidroxiprolina provoca a interação entre as cadeias polipeptídicas formando pontes de hidrogênio. Se o paciente não apresenta a hidroxiprolina a função do colágeno será reduzida – colágeno frouxo. Após isso, o colágeno vai para o complexo de Golgi para ser secretada – formação de vesículas e posterior fusão à membrana plasmática – para célula para a matriz extracelular. Dentro da célula, o colágeno é chamado de Procolágeno pois ele não está em tripla hélice, fora da célula existem enzimas que clivam as extremidades N e C formando o colágeno. 
O colágeno pode se rearranjar de diferentes maneiras: fibrilares – os colágenos se unem formando fibras -, rede – se organizam em rede, colágeno 4.
A enzima responsável pela hidroxilação da lisina é a lisil hidroxilase. Elas só funcionam na presença de oxigênio, ferro (ferroso) e ascorbato, portanto pacientes que apresentam anemia ferroprivia ou escorbuto não conseguem hidroxilar prolina e lisina desestabilizando a tripla hélice do colágeno e, consequentemente, causando sua fragilidade sendo comum sangramentos hemorrágicos nesses pacientes – que tomam sulfato ferros “?”. 
Os colágenos fibrilares ao atingirem a matriz extracelular formam as fibrilas e as fibrilas se associam umas às outras. Existem vários tipos, se diferenciando apenas pelo local de atuação. Pacientes que não o sintetizam apresenta diversos tipos de doenças e síndromes. *LES bolhoso, pacientes apresentam anticorpos contra colágenos do tipo 7 presentes na pele acarretando a formação de bolhas, vermelhidão e erupções. *Prolapso mitral, o paciente produz anticorpos contra o colágeno tipo 3 presentes na válvula mitral – apresenta regurgitamento de sangue no coração que pode ser auscultado pela formação de bulhas e sons anormais no coração. *Esclerodemia, produção exagerada de colágeno que envolve a pele ou órgãos internos, provocando alterações na movimentação dos membros – devido ao enrijecimento e espessamento da pele dos membros – e disfunção orgânica – excesso de colágeno nos órgãos.
As fibras elásticas são muito presentes em órgãos que necessitam de deformação – pulmões, artérias. A elastina é formada por dois componentes: o componente amorfo e um componente microfibrilar – chamado de fibrilina envolvida na síndrome de Marfan. Sindrome de Marfan ocorre graças a mutação do gene da fibrilina 1 que é o gene que codifica a fibrilina um componente da fibra elástica, reduzida a fibrilina provoca a flacidez das regiões onde atuam – flacidez das artérias aumentando o risco de rupturas de grandes artérias, como por exemplo a artéria aorta. Além disso, ocorrerá a flacidez dos ligamentos por isso esses pacientes perdem o controle do crescimento dos ossos e apresentam hipermobilidade articular com a presença de dedos compridos, troncos grandes.
As proteínas de adesão são importantes pois elas interconectam os componentes da matriz extracelular entre si e com as células daquele tecido. A fibronectina é uma proteína formada por duas cadeias polipeptídicas unidas entre si por pontes de sulfeto, ela apresenta sítios de ligação para três componentes de ligação: sitio de ligação para o colágeno, para polissacarídeos da matriz extracelular (proteoglicanos principalmente) e para a superfície celular. A lamina basal é um tipo de matriz extracelular que apresenta uma proteína de adesão com uma forma diferente (Laminina). Ela apresenta sitio de ligação para o colágeno, para a superfície celular e para proteoglicano presente na lamina basal (Perlecano). 
Todas essas proteínas estão inseridas numa substancia formada pelos glicosaminoglicanos – formados por dissacarídeos que são formados por N-acetilglicosamino ou N-acetilgalactosamino ligados ao Ácido glicurônico ou ácido idurônico. Quando os glicosaminoglicanos são formados eles sofrem com a adição de grupos sulfatos que aumentam a carga negativa dessas substâncias, aumentando sua reação com a água o que justifica a formação do gel de água. Raramente eles estão isolados na matriz extracelular, normalmente estão associados a proteínas formando os proteoglicanos. Esses proteoglicanos são chamados de Perlecanos quando presentes na lamina basal, ou seja, eles podem ter nomenclaturas diferentes de acordo com o tecido onde se encontram.