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* */87 Matriz extracelular Ana Carolina G. Faleiros Universidade Federal do Triângulo Mineiro Disciplina de Biologia Celular * */87 Matriz extracelular Matriz extracelular Tecidos Células Matriz extracelular * */87 Matriz extracelular Matriz extracelular Proteínas: Fibras colágenas elásticas Aderência laminina fibronectina Macromoléculas: Substância fundamental amorfa “gel hidratado”: glicosaminoglicanos proteoglicanos * * * */87 Matriz extracelular Matriz extracelular * */87 Matriz extracelular Colágeno Características gerais: Correspondem a 25% das proteínas do organismo Proteína fibrosa mais abundante do organismo Hélice tripla = 3 cadeias polipeptídicas do tipo Classificação ( 20 tipos diferentes de cadeia ) * */87 Matriz extracelular Colágeno Estrutura: Longa Rígida Fita tripla helicoidal 3 cadeias polipeptídicas enroladas : “corda torcida” Rico em prolina e glicina * */87 Matriz extracelular Biossíntese: Fibroblastos, Osteoblastos, Condrócitos, Leiomiócito Degradação: Colagenases Fibroblastos, Macrófagos, Neutrófilos, Bacterianas Colágeno * */87 Matriz extracelular 1 3 2 Fator crescimento Síntese de cadeia alfa Penetração dos polipeptídios no RER Síntese * */87 Matriz extracelular 4. Hidroxilação da prolina e lisina (O2 e Vitamina C) 5. Junção das três cadeias em forma de hélice (pró-colágeno) 6. Adição de galactose e glicosil-galactose 7. Transporte pela membrana 7 6 5 4 * */87 Matriz extracelular 8. As moléculas de pró-colágeno sofrem ação das peptidases e são clivadas 9. Associação das moléculas do colágeno para formação das fibrilas colágenas 10. Organização das fibrilas em fibras colágenas 8 9 10 * */87 Matriz extracelular Glicoproteínas, glicosaminoglicanos e proteoglicanos retirados por tratamento enzimático Fibroblasto do tecido conjuntivo Fibrilas de colágeno que circunda fibroblasto * */87 Matriz extracelular Tipo Forma Características Localização Colágeno polimerizada estruturais I fibrilar fibras largas pele, ossos, (-)carboidratos córnea, útero (-)hidroxilisina II fibrilar fibras mais finas cartilagem (+)carboidratos disco intervert. (+)hidroxilisina humor vítreo III fibrilar fibras finas pele, vasos (+)hidroxiprolina sanguíneos, (-)hidroxilisina submucosas (+)carboidrato IV não fibrilar (+)hidroxilisina membranas basais (Rede) (+)carboidrato * */87 Matriz extracelular Classificação: Congênitas : Mutações : raras Genes que codificam as cadeias alfa Genes que controlam modificações pós translacionais e de sua degradação Adquiridas : agressões que modificam mecanismos pós- translacionais da síntese Alterações do colágeno * */87 Matriz extracelular Mutação nos genes Síndrome de Marfan das cadeias alfa Osteogênese imperfeita (I,II,IV) Síndrome de Ehlers-Danlos (VII) Deficiência de lisina-hidroxilase Síndrome de Ehlers-Danlos (VI) Deficiência de glicosil-transferase Epidermólise bolhosa congênita Deficiência de pró-colágeno peptidase Dermatopráxis Deficiênica de lisil-oxidase "Cutis laxa" Síndrome de Menkes Síndrome de Ehlers-Danlos (V) Congênitas : * */87 Matriz extracelular Síndrome de Ehlers-Danlos Defeito hereditário: atividade do procolágeno Formação de fibrilas colágenas defeituosas Mutação do gene que codifica a Lisil-hidroxilase (pós-translacional: lisina em hidroxilisina) Vários subtipos clínicos * */87 Matriz extracelular Síndrome de Ehlers-Danlos Deslocamento da articulação Hiperelasticidade da pele * */87 Matriz extracelular Adquiridas : agressões que modificam mecanismos pós- translacionais da síntese Carência de Vitamina C : Escorbuto (hidroxilação do colágeno) Degradação excessiva de colágeno : inflamação Depósito anormal : fibrose * */87 Matriz extracelular Depósito excessivamente anormal Fibrose Coração * */87 Matriz extracelular Fibras elásticas Principal componente: elastina Elastina: Proteína hidrofóbica (aprox. 750 aa) Rica em prolina e glicina Agrupam-se em fibras elásticas próximas a membrana plasmática Intercruzadas: rede de fibras e camadas Aorta, Verhoeff * */87 Matriz extracelular Fibras elásticas Degradação: Elastases neutrófilos, macrófagos, plaquetas e suco pancreático Produção: Fibroblastos Leiomiócitos Endotélio Relaxado Estirado * */87 Matriz extracelular Densa rede de fibras elásticas orientadas longitudinalmente na camada externa de um segmento de Aorta * */87 Matriz extracelular Classificação: Congênitas ( alterações gênicas) Adquiridas (defeito na síntese) Alterações do elástico Lisil-oxidase * */87 Matriz extracelular Elastose cutâneo solar * */87 Matriz extracelular Enfisema Pulmonar Distenção e ruptura do septo alveolar * */87 Matriz extracelular Laminina Complexo grande (aprox. 850.000 daltons) Flexível Formada por 3 cadeias longas Forma de Cruz assimétrica e ligada por pontes dissufeto Vários domínios funcionais: Colágeno IV Sulfato heparana Entactina Receptores celulares * */87 Matriz extracelular Fibronectina Glicoproteína dimérica Subunidades grandes ligadas por pontes dissulfeto Os dímeros se associam e formam filamentos da matriz Contém domínios múltiplos cada um com sítios específicos para macromoléculas e receptores de superfície células Co-alinhamento dos filamentos de fibronectina extracelulares * */87 Matriz extracelular Membrana basal Estrutura: Fina, flexível Camada abaixo do epitélio * */87 Matriz extracelular Lâmina lúcida ou rara :eletrolúcida, adjacente a membrana plasmática Lâmina densa : logo abaixo Lamina fibroreticular: contém fibrilas de colágeno, se liga a lâmina basal e ao tecido conjuntivo subjacente Membrana basal * */87 Matriz extracelular Funções: Determina polaridade das células Influência no metabolismo celular Organiza proteínas nas membranas plasmáticas adjacentes Induz diferenciação celular Serve de meio de passagem para migração de células Membrana basal * */87 Matriz extracelular Encontrada na região de contato entre as células epiteliais e o conjuntivo, células musculares, adipócitos e células Schwann Membrana basal * */87 Matriz extracelular C epiteliais C epiteliais Lâmina basal Fibrilas de colágeno Membrana basal Barreira seletiva ao movimento celular: evita contato de fibroblastos do tecido conjuntivo subjacente com células epiteliais * */87 Matriz extracelular Glomérulos Renais: Filtro seletivo Impede passagem de macromoléculas Membrana basal * */87 Matriz extracelular Glicosaminoglicanos (GAGs) Divisão segundo: Molécula de açúcar N-acetilglicosamina N-acetilgalactosamina Ácido Glicurônico Ácido idurônico Tipo de ligação entre eles O número e a localização dos grupos sulfatos * */87 Matriz extracelular Glicosaminoglicano Ácido hialurônico Sulfato de condroitina Sulfato de dermatana Sulfato de heparana Heparina Sulfato de ceratana Localização quase todos tecidos conjuntivos, líquido sinovial cartilagem, córnea, osso, pele, artérias pele, vasos, coração, válvulas cardíacas pulmão, artérias, lâmina basal, glicocálice pulmão, fígado, pele, mastócitos cartilagem, córnea discos intervertebrais Glicosaminoglicanos (GAGs) * */87 Matriz extracelular Glicosaminoglicanos (GAGs) Cadeias polissacarídicas não ramificadas Unidades repetidas de dissacarídeos Pouco flexíveis Muito hidrofóbicos * */87 Matriz extracelular Glicosaminoglicanos (GAGs) Ácido hialurônico: mais simples dos GAG, seqüências regulares repetidas de até 25.000 unidades de dissacarídeo não sulfatado * */87 Matriz extracelular Alterações : Despolimerização Diminuição Úlcera de Pressão Glicosaminoglicanos (GAGs) * */87 Matriz extracelular Proteoglicanas Todas as GAGs (exceto ácido hialurônico) são ligadas covalentemente a proteínas na forma de proteoglicanas Se ligam a várias moléculas sinalizadoras (fatores de crescimento) por meio das GAGs * */87 Matriz extracelular Proteoglicanas Controla atividade de outras proteínas Enzimas proteolíticas (proteases) Inibidores de proteases Controle da atividade de proteínas secretadas GAGs + Proteoglicanas = complexos poliméricos na MEC * */87 Matriz extracelular Integrinas Mecanismo pelo qual as células interagem com a ME Família de proteínas de ligações transmembrana para : Colágeno Laminina Fibronectina * */87 Matriz extracelular Integrinas Composta por duas subunidades de glicoproteínas transmembrana associadas não covalentemente: Alfa Beta * */87 Matriz extracelular Degradação de Componentes da ME Enzimas proteolíticas extracelulares secretadas por células localmente Duas classes de proteases: Metaloproteinases: dependentes da ligação de cálcio ou zinco para ativação Serinoproteinases: seriana altamente reativa no seu sítio ativo Degradam: colágeno, fibronectina, laminina Algumas são específicas: Colagenases: degrada colágeno Mecanismo de regulação da degradação: Proteases secretadas como precursores inativos Inibidores de proteases (Inibidor de metaloproteinase tecidual) * */87 Matriz extracelular Ana Carolina G. Faleiros Universidade Federal do Triângulo Mineiro Disciplina de Biologia Celular
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