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MATRIZ EXTRACELULAR: DEFINIÇÃO DO TERMO Complexos relativamente estáveis, formados por macromoléculas de diferentes naturezas que são produzidas e exportadas pelas células, modulando a estrutura, a fisiologia e a biomecânica dos tecidos. CLASSIFICAÇÃO MODERNA Sub-divisão em 2 componentes Matriz fibrilar (fibras colágenas, reticulares e elásticas) Matriz não fibrilar glicosaminoglicanos livres proteoglicanos glicoproteínas adesivas colágenos não fibrilares Metaloproteinases MATRIZ EXTRACELULAR Substância fundamental amorfa •Formado por três cadeias α • Gly – X –Y prolina hidroxiprolina •Glicosilação nos resíduos de Hidroxilisina • Hidroxilação nos resíduos de prolina e lisina Estabiliza a estrutura helicoidal da molécula Glicosilações e formação de ligações cruzadas COLÁGENO Enzimas que atuam: Prolil-hidroxilase Lisil- hidroxilase Escorbuto - deficiência de vitamina C fibras e fibrilas de colágeno mais frágeis ligamento periodontal frouxo Tropocolágeno Síntese de Colágeno Ribossomos, Retículo Endoplasmático e Complexo de Golgi Colágeno – Organização, síntese e secreção Procolágeno no espaço extracelular. Procolágeno peptidase quebra os peptídios de registro = tropocolágeno insolúvel que se agrega em forma de fibrilas Núcleo Compartimento intracelular Compartimento extracelular Vesículas de transporte Golgi Centríolo Vesículas de secreção Tropocolágeno Procolágeno peptidase Procolágeno peptidase Microtúbulos Formação do RNAm Síntese das cadeias alfa do procolágeno Hidroxilação de resíduos específicos Glicosilação de resíduos de lisina Formação da molécula de procolágeno (3 hélice) Alinhamento dos peptídios Transporte do procolágeno para o Golgi Empacotamento do procolágeno em vesículas Vesículas são transportadas para a superfície da célula Formação de pontes covalentes entre moléculas de tropocolágeno (catalisada pela enzima lisil oxidase) TIPOS DE COLÁGENOS MATRIZ EXTRACELULAR Formam fibrilas: I, II, III, V, XI) Associados à fibrilas: IX, XII, XIV Fibrilas de ancoragem: VII Formam redes: IV Interação de colágeno II com colágeno IX Cortes longitudinais e transversais de tendões humanos corados com HE Colágeno em fibras Doenças relacionadas ao colágeno prolina Ruptura da parede de artérias e intestino Fibras reticulares • São constituídas de colágeno tipo III (finas e delicadas) • Não formam feixes e contém grande quantidade de açúcar ligado • Arranjo típico em rede: suporte aos tecidos (útero, artérias, baço, fígado e estroma de glândulas) Fígado tireóide SISTEMA ELÁSTICO São elementos macromoleculares da matriz extracelular responsáveis pela deformação e extensibilidade tecidual São abundantes nos tecidos onde a deformidade é fator crucial para o funcionamento Ex: pele, ligamentos, vasos sangüíneos de grande calibre MATRIZ EXTRACELULAR: Componentes fibrilares Sistema Elástico Principais proteínas: Elastina e Fibrilina Tipos de Fibras: Oxitalânicas, elaunínicas e Elásticas Fibras Elásticas – Composição majoritária = elastina Fibras Elaunínicas – Composição = elastina + fibrilina Fibras oxitalânicas – Composição = fibrilina Fibra elástica Fibra oxitalânica Fibra elaunínica Fibra madura Fibra recém sintetizada MATRIZ EXTRACELULAR: Componentes fibrilares artéria pele E Fibrilina Fibras elásticas: Microscopia eletrônica de transmissão Síndrome de Marfan - defeito autossômico dominante -> sistema elástico ineficiente. -Os defeitos são observados predominantemente em três sistemas: ocular, esquelético e cardiovascular. - Apresentam miopia, deslocamento do cristalino, braços e pernas longos e finos, escoliose, dedos longos, prolapso da valva mitral e dilatação da aorta ascendente. -Os defeitos observados, são causados por anomalias no tecido conjuntivo que se tornam muito elásticos, com pouca capacidade de retração. -Formados por um esqueleto protéico com glicosaminoglicanos (GAGs) ligados. Glicosaminoglicanos -Açúcares de cadeias longas, não ramificadas -Unidades dissacarídicas repetitivas Monossacarídeo aminado N-acetilglicosamina ou N- acetilgalactosamina Ácido urônico Glicurônico ou idurônico Carga negativa Sulfato + carboxila PROTEOGLICANOS Glicosaminoglicanos MATRIZ EXTRACELULAR: Componentes não fibrilares GAGs: ligados a grupos sulfatos (carga negativa = atraem água) FUNÇÕES DOS PROTEOGLICANOS • Estrutural: atração de moléculas de água, permite resistência e amortecimento à tecidos que sofrem compressão (cartilagens) • No TC: Ligam fatores de crescimento (estimula a proliferação celular), forma barreira de filtração nas membranas basais, dificulta invasão de patógenos AGRECANAS- cartilagens Grandes agregados de proteoglicanos ligados ao ácido hialurônico Cartilagem Matriz extracelular rica em colágeno e proteoglicanos- resistência e amortecimento nas articulações FIBRONECTINA (adesão da matriz) LAMININA (formação da lâmina basal) Formada por duas subunidades; domínios para ligação no colágeno, na célula, no HS e também em outras glicoproteínas Dão adesividade à MEC Interage com as integrinas (proteínas transmembranas) GLICOPROTEÍNAS ADESIVAS Esquema de interação entre fibronectina e a célula – adesão celular à MEC -Tipo especializado de MEC - Localização: superfície basal das células epiteliais, ao redor das células musculares, adipócitos e células de Schwann - Função: barreira de filtração (glomérulos renais), determina polaridade celular (epitélios), influencia o metabolismo da célula, induz diferenciação celular, auxilia na migração celular e serve de guia para inervação apropriada das células musculares. LÂMINA BASAL Estrutura molecular da lâmina basal Membrana basal em epitélio e adipócitos Ocorre normalmente durante o desenvolvimento, crescimento, reparo tecidual e câncer A degradação excessiva da MEC é observada em patologias: artrite reumatóide, osteoartrite, doenças de pele. As metaloproteinases incluem: -Colagenases – são sintetizadas por fibroblastos, queratinócitos, condrócitos, monócitos, macrófagos e células tumorais. -Estromelisinas – degradam os componentes da membrana basal e a elastina. -Gelatinases A e B – degradam o colágeno tipo I. São produzidas pelos macrófagos. Degradação da MEC- Metaloproteinases Digestão da cauda do girino Morte celular + degradação da Matriz extracelular (metaloproteinases)
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