INTERAÇÕES CÉLULA- CÉLULA E MATRIZ EXTRACELULAR

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INTERAÇÕES CÉLULA - CÉLULA E 
MATRIZ EXTRACELULAR
Profa Karine Lourenzone de Araujo Dasilio
Biologia Celular e Molecular
As células unem-se entre si e com 
elementos da matriz extracelular
Seres Multicelulares
Células
Tecidos
Órgãos
Os tecidos, e, por extensão os órgãos e 
sistemas, resultam da associação de diferentes 
tipos de células e matrizes extracelulares
Um dos elementos da matriz extracelular com grande 
relevância para as células epiteliais é a lâmina basal. Ela se 
dispõe como um tapete molecular entre o pólo basal das 
células dos epitélios e os elementos do tecido conjuntivo
Duas “soluções” foram desenvolvidas para manter as 
células de um tecido unidas:
Os tecidos, e, por extensão os órgãos e sistemas, 
resultam da associação de diferentes tipos de células e 
matrizes extracelulares
Interações Célula-Célula e 
Célula Matriz extracelular
Matriz extracelular
Atua como “aparelho” de 
junção 
Atua como “cola 
biológica”
A MATRIZ EXTRACELULAR (MEC)
MATRIZ EXTRACELULAR
A matriz extracelular (MEC) representa o conteúdo 
extracelular dos tecidos; nela e sobre ela repousam as 
células dos vertebrados. 
Os estudos da matriz extracelular e sua integração 
com as atividades celulares são relativamente 
recentes. Os cientistas vêm descobrindo novas 
funções/importância dos componentes da matriz 
sobre as funções celulares, de modo a elucidar que a 
matriz não tem somente papel de suporte mecânico 
às células.
Funções da Matriz Extracelular
• Preencher os espaços que não estão ocupados por células;
• Conferir aos tecidos resistência à compressão e ao
estiramento;
• Formar o meio pelo qual há o aporte de nutrientes e a
eliminação de escórias celulares;
• Proporcionar pontos fixos de ancoragem às diversas
classes de células;
• Ser um veículo pelo qual migram as células quando se
deslocam de um ponto para o outro do organismo,
• Ser um meio pelo qual as células recebem substâncias
indutores (sinais) provenientes de outras células.
Produção da Matriz Extracelular
• As células responsáveis pela produção da matriz
extracelular são os fibroblastos.
• Os condroblastos do tecido cartilaginoso e os
osteoblastos do tecido ósseo são tipos celulares
resultantes da diferenciação de fibroblastos que
secretam a matriz extracelular desses tecidos.
Componentes da Matriz Extracelular
Essa verdadeira cola biológica é constituída por 
componentes classificados como fluidos 
(polissacarídeos) e fibrosos (fibras proteicas), numa 
combinação que confere a esses tecidos uma imensa 
resistência à compressão e à tensão. 
COMPONENTES FLUIDOS
COMPONENTES FIBROSOS
Glicosaminoglicanos e Proteoglicanos.
Proteínas estruturais: Colágenos.
Proteínas adesivas: Fibronectina e Laminina.
Componentes da Matriz Extracelular
Essa verdadeira cola biológica é constituída por 
componentes classificados como fluidos 
(polissacarídeos) e fibrosos (fibras proteicas), numa 
combinação que confere a esses tecidos uma imensa 
resistência à compressão e à tensão. 
COMPONENTES FLUIDOS
COMPONENTES FIBROSOS
Glicosaminoglicanos e Proteoglicanos.
Proteínas estruturais: Colágenos.
Proteínas adesivas: Fibronectina e Laminina.
As glicosaminoglicanas (GAGs) e as proteoglicanas
• As GAGs podem estar associadas entre si ou associadas a
proteínas, formando grandes complexos proteicos
denominados proteoglicanas;
• As GAGs, são formadas por unidades repetidas de
dissacarídeos, sendo que um dos açúcares sempre é um
açúcar aminado (N-acetilglicosamina ou N-
acetilgalactosamina) e o segundo açúcar é um ácido
urônico (glicurônico ou idurônico) ou uma galactose;
• A exceção do ácido hialurônico, todos são sulfatados.
• São as moléculas mais negativas que uma célula sintetiza;
• Como as cadeias de açúcar são, além de longas, bastante rígidas e
hidrofílicas, as GAGs tendem a ocupar um enorme volume;
• Por conta da carga negativa, atraem muitos cátions, especialmente
Na+ e, consequentemente, mais água, funcionando como verdadeiras
esponjas → Resistência a compressão e tensão.
As glicosaminoglicanas (GAGs)
Os principais glicosaminoglicanas (GAGs) e suas 
subunidades dissacarídicas repetitivas
Devido à presença do sulfato e das carboxilas dos 
ácidos urônicos, as GAGs são carregadas 
negativamente, formando uma longa molécula, contendo 
de 70 a 200 monossacarídeos
As glicosaminoglicanas (GAGs)
A matriz extracelular confere aos tecidos tanto resistência 
à compressão (setas riscadas) quanto à tensão (seta 
vazada)
As glicosaminoglicanas (GAGs)
As proteoglicanas
As proteoglicanas
Mais de 100 cadeias de GAG podem se associar a uma 
única proteína e, ocasionalmente, vários desses 
proteoglicanos se unem a uma molécula de ácido 
hialurônico – o glicosaminoglicano de maior tamanho, 
dando origem a agregados moleculares enormes
Matriz Extracelular e a osteoartrose
Componentes da Matriz Extracelular
Essa verdadeira cola biológica é constituída por 
componentes classificados como fluidos 
(polissacarídeos) e fibrosos (fibras proteicas), numa 
combinação que confere a esses tecidos uma imensa 
resistência à compressão e à tensão. 
COMPONENTES FLUIDOS
COMPONENTES FIBROSOS
Glicosaminoglicanos e Proteoglicanos.
Proteínas estruturais: Colágenos.
Glicoproteínas adesivas: Fibronectina e Laminina.
As fibras colágenas são as proteínas estruturais 
mais abundantes da Matriz Extracelular
• As fibras colágenas são compostos por fibrilas, que tem
como unidade molecular básica o tropocolágeno (molécula
proteica fibrosa de 300nm de comprimento e 1,5nm de
espessura);
• O tropocolágeno é composto por três cadeias
polipeptídicas (cadeia α) de colágeno do mesmo tamanho
trançadas em forma helicoidal;
• A periodicidade de 67nm nas estrias das fibrilas colágenas
é porque o topocolágenos se agregam em paralelo e se
sobrepõem em uns três quartos do seu comprimento.
As fibras colágenas são as proteínas estruturais 
mais abundantes da Matriz Extracelular
As fibras colágenas são as proteínas estruturais 
mais abundantes da Matriz Extracelular
• O genoma humano contém 42 genes
distintos que codificam diferentes
cadeias α de colágeno.
• Em todas as cadeias α de colágeno, a
seguinte organização é encontrada:
• 1/3: dos aa é glicina;
• 1/3: prolinas e hidroxiprolinas;
• 1/3: aa de tipos distintos.
• Diferença entre as cadeias α origina os
diferentes tipos de colágeno: cerca de 27
tipos de colágeno: rigidez, elasticidade,
força de tensão variáveis.
A: Uma única cadeia α de
Colágeno, na qual cada aa é
representado por uma esfera. B:
Molécula de colágeno na qual as
3 cadeias α, são enroladas umas
as outras, formando uma hélice.
Sequência - Gly-X-Y (X e Y são
aa)
Diferentes tipos de colágeno
A fibronectina e a laminina são proteínas adesivas 
da Matriz Extracelular
• FIBRONECTINA:
• É uma glicoproteína fibrosa, composta por duas
subunidades polipeptídicas ligadas entre si por ponte
dissulfeto próxima às suas extremidades carboxila;
• Cada subunidade possui dois domínios: um se
conecta a uma proteína da membrana plasmática da
célula e o outro à fibra colágena.
• LAMININA:
• É uma glicoproteína fibrosa, composta por três
subunidades polipeptídicas ligadas entre si por ponte
dissulfeto;
• Apresenta forma de cruz, com um braço longo e três
braços curtos.
A fibronectina e a laminina são proteínas adesivas 
da Matriz Extracelular
INTERAÇÕES
CÉLULA MATRIZ EXTRACELULAR
UNIÃO DAS CÉLULAS COM A MATRIZ 
EXTRACELULAR
Os contatos focais unem as células de alguns tecidos 
conjuntivos com componentes da matriz extracelular
UNIÃO DAS CÉLULAS COM A MATRIZ 
EXTRACELULAR
Os hemidesmossomos ancoram as células epiteliais na 
lâmina basal: LAMININA
Laminina: Lamina Basal
CITOSOL
MEC
UNIÃO DAS CÉLULAS COM A MATRIZ 
EXTRACELULAR: 
CONTATO FOCAL E HEMIDESMOSSOMOS 
Não são encontrados no tecido 
conjuntivo
São encontrados no tecido conjuntivo
INTERAÇÕES CÉLULA-CÉLULA
Os oligossacarídeos interatuantespara o 
reconhecimento e adesão podem ser diferentes ou 
iguais 
INTERAÇÕES CÉLULA-CÉLULA
UNIÕES TRANSITÓRIAS ENTRE AS CÉLULAS
DIAPEDESE:
o reconhecimento de carboidratos da superfície dos 
leucócitos é o primeiro passo da sua migração do 
sangue para o local de infecção.
Em vários processos biológicos ocorrem adesões 
transitórias entre tipos celulares diferentes: 
Reconhecimento e Adesão celular
UNIÕES ESTÁVEIS ENTRE AS CÉLULAS
As células do epitélio se unem entre si por meio de quatro 
tipos de estruturas:
1) Junção oclusiva;
2) Cinturão de adesão;
3) Desmossomo;
4) Junção comunicante.
UNIÕES ESTÁVEIS ENTRE AS CÉLULAS
As células do epitélio se unem entre si por meio de quatro 
tipos de estruturas:
1) Junção oclusiva;
2) Cinturão de adesão;
3) Desmossomo;
4) Junção comunicante.
JUNÇÃO OCLUSIVA
• Também conhecida como
junção estreita, zônula de
oclusão ou junções tight;
• Adere firmemente às
membranas plasmáticas das
células epiteliais contíguas por
meio de uma franja de conexão
não muito larga, situada
imediatamente abaixo da
superfície livre do epitélio;
• Impedem a passagem de
substâncias entre as células do
epitélio.
JUNÇÃO OCLUSIVA
• As proteínas que formam as
junções de oclusão, por estarem
ligadas umas às outras, formando
fileiras, e às proteínas
correspondentes na membrana da
célula adjacente, não apenas não
se movem livremente no plano da
bicamada lipídica em que se
inserem como também não
permitem que proteínas inseridas
na porção apical da membrana
plasmática passem para a porção
basolateral da célula, e vice-versa:
polaridade celular.
As proteínas integrais de membrana ocludinas e claudinas 
formam três ou mais fileiras paralelas à superfície do epitélio 
JUNÇÃO OCLUSIVA
Polaridade da célula do intestino delgado
UNIÕES ESTÁVEIS ENTRE AS CÉLULAS
As células do epitélio se unem entre si por meio de quatro 
tipos de estruturas:
1) Junção oclusiva;
2) Cinturão de adesão;
3) Desmossomo;
4) Junção comunicante.
CINTURÃO DE ADESÃO
• Também conhecida como
desmossoma de adesão, barra
terminal ou zônula de
aderência;
• Localizado logo abaixo da zona
oclusiva;
• Formado por glicoproteínas
caderinas e o filamento de
actina corticais;
• As caderinas se ligam aos
filamentos de actina pelas
proteínas ligadoras
placoglobina, catenina, alfa-
actina e vinculina.
CINTURÃO DE ADESÃO
• As caderinas dão lugar a uma franja
proteica que circunda as paredes laterais
da célula, da mesma largura que a franja
de filamentos de actina com o qual se
acham conectadas;
• A união intercelular acontece com as
caderinas se conectando por meios de
seus domínios externos, por adesão
homofílica;
• O nome cinturão de adesão está
associado à duas características: 1)
disposição circular das caderinas e
filamentos de actina e 2) as propriedade
das caderinas de se aderir mutuamente;
• O conjunto de cinturões de adesão forma
uma trama transepitelial da qual se deriva
parte da resistência lateral dos epitélios.
CINTURÃO DE ADESÃO
UNIÕES ESTÁVEIS ENTRE AS CÉLULAS
As células do epitélio se unem entre si por meio de quatro 
tipos de estruturas:
1) Junção oclusiva;
2) Cinturão de adesão;
3) Desmossomo;
4) Junção comunicante.
DESMOSSOMA
• Ao contrário da junção oclusiva
ou do cinturão de adesão,
constituem junções puntiformes
entre as células epiteliais;
• São encontrados abaixo do
cinturão de adesão, distribuídos
irregularmente nas paredes
laterais das células.
DESMOSSOMA
• Inclui um grupo de proteínas da família
das caderinas: desmogleína I,
desmocolina II e desmocolina III;
• A união intercelular acontece com as
caderinas se conectando por meios de
seus domínios externos;
• Seus domínios citosólicos associam-se
a filamentos intermediários de
queratina. Essa associação é mediada
pela placa discoide que inclui as
proteínas ligadoras desmoplaquina I,
desmoplaquina II e placoglobina.
Proteínas da família 
das caderinas 
(desmogleína I, 
desmocolina II e 
desmocolina III)
DESMOSSOMA
• Além de unir fortemente as células epiteliais entre si, os desmossomos e
os filamentos de queratina compõem uma rede transcelular estendida
por todo o epitélio que lhe confere uma grande resistência mecânica;
• Nos diferentes tecidos, o número de desmossomos é proporcional ao
grau de tensão ou estiramento a que são submetidos.
UNIÕES ESTÁVEIS ENTRE AS CÉLULAS
As células do epitélio se unem entre si por meio de quatro 
tipos de estruturas:
1) Junção oclusiva;
2) Cinturão de adesão;
3) Desmossomo;
4) Junção comunicante.
JUNÇÃO COMUNICANTE
• Também conhecida como
junções em fenda, junções gap
ou nexus;
• São canais que comunicam os
citoplasmas das células
epiteliais adjacentes;
• Estão agrupadas em conjuntos
isolados, cada um composto
por alguns poucos ou por
centenas de conexões.
JUNÇÃO COMUNICANTE
• Constituídas de proteínas formadoras de
canais (conexinas): 6 Conexinas formam
um Canal;
• Alguns solutos são compartilhados pelas
células a partir das junções comunicantes
(não macromoléculas). Exemplos: íons
inorgânicos, monossacarídeos, vitaminas,
nucleotídeos, AMPc, ATP →
acoplamentos metabólicos e elétricos
entre as células;
• A abertura dos canais está relacionada a
concentração intracelular do íon cálcio: o
aumento resulta no fechamento dos
canais e, consequentemente, da conexão
entre as células.
JUNÇÃO COMUNICANTE
Membrana plasmática 
interagindo
Canal de 1,5nm 
de diâmetro
Canal composto 
por 6 
subunidades
Um canal aberto entre 
duas células adjacentes
Fenda de 2-4 nm
Resumo das interações Célula-Célula e 
Célula Matriz extracelular