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Matriz extracelular

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Matriz extracelular
Ana Carolina G. Faleiros
Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Disciplina de Biologia Celular
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Matriz extracelular
Matriz extracelular
Tecidos
Células
Matriz extracelular
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Matriz extracelular
Matriz extracelular
	
Proteínas: 	Fibras 	colágenas 
				elásticas
 
		Aderência		laminina
			 		fibronectina 
Macromoléculas: Substância fundamental amorfa
	“gel hidratado”:	glicosaminoglicanos
 				proteoglicanos
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Matriz extracelular
Matriz extracelular
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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 )
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Matriz extracelular
Colágeno
Estrutura:
Longa
Rígida
Fita tripla helicoidal
3 cadeias polipeptídicas  enroladas : “corda torcida”
Rico em prolina e glicina
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Matriz extracelular
Biossíntese: 
Fibroblastos, Osteoblastos, Condrócitos, Leiomiócito
Degradação: 
Colagenases 
Fibroblastos, Macrófagos, Neutrófilos, Bacterianas
Colágeno
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Matriz extracelular
1
3
2
Fator crescimento 
Síntese de cadeia alfa
Penetração dos 
polipeptídios no RER
Síntese
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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
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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
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Matriz extracelular
Glicoproteínas, glicosaminoglicanos e proteoglicanos
 retirados por tratamento enzimático
Fibroblasto do tecido conjuntivo
Fibrilas de colágeno que circunda fibroblasto
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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
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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
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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 :
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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
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Matriz extracelular
Síndrome de Ehlers-Danlos
Deslocamento da articulação
Hiperelasticidade da pele
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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
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Matriz extracelular
Depósito excessivamente anormal
Fibrose
Coração
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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
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Matriz extracelular
Fibras elásticas
Degradação:
Elastases 
 neutrófilos, macrófagos, plaquetas e suco pancreático
Produção:
Fibroblastos
Leiomiócitos
Endotélio
Relaxado
Estirado
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Matriz extracelular
Densa rede de fibras elásticas orientadas longitudinalmente na camada externa de um segmento de Aorta
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Matriz extracelular
Classificação:
 Congênitas ( alterações gênicas) 
 Adquiridas (defeito na síntese)
Alterações do elástico
Lisil-oxidase
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Matriz extracelular
Elastose cutâneo solar
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Matriz extracelular
Enfisema Pulmonar
Distenção e ruptura do septo alveolar
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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
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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
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Matriz extracelular
Membrana basal
Estrutura:
Fina, flexível
Camada abaixo do epitélio
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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
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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
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Matriz extracelular
Encontrada na região de contato entre as células epiteliais e o conjuntivo, células musculares, adipócitos e células Schwann
Membrana basal
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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
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Matriz extracelular
Glomérulos Renais:
Filtro seletivo
Impede passagem de macromoléculas
Membrana basal
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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
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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)
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Matriz extracelular
Glicosaminoglicanos (GAGs)
Cadeias polissacarídicas não ramificadas
Unidades repetidas de dissacarídeos
Pouco flexíveis
Muito hidrofóbicos
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Matriz extracelular
Glicosaminoglicanos
(GAGs)
Ácido hialurônico: mais simples dos GAG, seqüências regulares repetidas de até 25.000 unidades de dissacarídeo não sulfatado
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Matriz extracelular
Alterações :
Despolimerização
Diminuição
Úlcera de Pressão
Glicosaminoglicanos (GAGs)
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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
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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
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Matriz extracelular
Integrinas
Mecanismo pelo qual as células interagem com a ME
Família de proteínas de ligações transmembrana para :
Colágeno
Laminina
Fibronectina 
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Matriz extracelular
Integrinas
Composta por duas subunidades de glicoproteínas transmembrana associadas não covalentemente:
Alfa
Beta 
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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)
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Matriz extracelular
Ana Carolina G. Faleiros
Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Disciplina de Biologia Celular

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