Matriz extracelular

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MEDICINA UFRN – THAÍS DIAS 116
matriz extracelular
definição
Rede complexa e intrincada de macromoléculas composta por proteínas diversas e polissacarídeos, as quais são secretados pelas próprias células que estão imersas na matriz. 
Ela é responsável por modular a estrutura, fisiologia e biomecânica dos tecidos.
Produzida e orientada pelas células (osteoblastos e fibroblastos)
A célula cresce, movimenta-se e diferencia-se em contato com a MEC
funções 
Proteínas da matriz sequestram água (turgência nos tecidos moles) e minerais (rigidez nos tecidos esqueléticos)
Reservatórios dos fatores de crescimento (controle da proliferação celular)
Interações célula-célula e célula-matriz
Substrato para adesão, migração e proliferação celulares
Junto com as junções celulares, a matriz extracelular compõe aquilo que se denomina por mecanismo de coesão; fundamental para a resistência dos tecidos e, por consequência, para o seu funcionamento.
Suporte mecânico
Renovação de tecidos
Separação espacial entre diferentes tipos de tecido criando microambientes.
Interação celular
conjuntivo vs epitelial
Os tecidos encontrados nos organismos multicelulares podem ser classificados, primordialmente, em dois tipos distintos: o tecido conjuntivo e o tecido epitelial. 
O tecido conjuntivo possui, em sua organização, uma maior quantidade de matriz extracelular, de maneira que esta é quem suporta o estresse mecânico ao qual o tecido, por ventura, possa sofrer. 
Dessa forma, raramente as células conectam-se uma a outra de modo direto e, portanto, as junções observadas ocorrem entre as células e a matriz, mais precisamente com o citoesqueleto dessas células.
O tecido epitelial, diferente do tecido conjuntivo, possui pouca quantidade de matriz extracelular, de tal maneira que a manifestação dessa matriz ocorre de modo muito singelo em uma fina camada denominada lâmina basal.
Sendo assim, o tecido epitelial possui junções célula-célula ao qual irão conectar as células componentes do tecido por meio do citoesqueleto, seja pelos filamentos intermediários ou de actina. Além disso, as células mais próximas à lâmina basal também possuem junções célula-matriz, a fim de conectar a camada de tecido celular a essa estrutura.
Em geral, a superfamília de proteínas caderinas media a ligação célula-célula. As proteínas integrinas, diferentemente, permitem a conexão célula-matriz.
composição 
Sua composição é glicoproteica.
Substância Fundamental Amorfa -> Água, cadeias de polissacarídeos proteoglicanos e hialuronas e proteínas
· Responsáveis por trazerem água para a matriz (mais de 65% da MEC é composta por água)
· Formam géis especializados em preencherem espaços e resistirem à compressão.
· Os glicosaminoglicanos (GAGs), polímeros aniônicos, são muito importantes para garantirem a permanência da água na matriz.
· Devido à sua carga negativa, atraem muitos íons sódio que facilitam a interação dessas moléculas com a água.
· Os GAGs são formados por um açúcar aminado e por um ácido urônico.
· Em tecidos mais densos e compactos, a proporção de GAGs é baixa, sendo mais abundante, por exemplo, a molécula de colágeno. Logo, o olho apresenta bem mais GAGs do que um tendão a efeito de comparação.
· Os proteoglicanos são moléculas formadas por um core proteico, ligado a vários polímeros de glicosaminoglicanos.
· Possuem um formato que lembra uma escova.
Proteínas fibrosas de função estrutural: Colágenas, elásticas e reticulares
· Responsáveis por criarem uma força tensora
Fibrilina, colágeno, elastina
· O colágeno é uma proteína de estrutura longa, helicoidal de tripla-hélice, formado por três cadeias polipeptídicas.
· O colágeno é essencial para os tendões e para a pele.
· Existem diversos tipos de colágeno, uma vez que ele é codificado por vários genes.
· As fibrilas de colágeno são finos feixes, enquanto as fibras são mais grossas e resistentes.
· Antes de o colágeno ser secretado pelas células, ele passa por algumas mudanças cotraducionais- como a hidroxilação- e pós-traducionais- como a glicosilação, a qual é importante para formar as cadeias pró-alfa.
· Já na MEC, o colágeno é clivado em vários peptídeos de colágeno.
· As proteínas do tecido conjuntivo são importantes para organizar as fibras colágenas.
· Na pele, por exemplo, as fibras estão orientadas em direções alternadas por camada, assim o tecido resiste à tração em diferentes direções. Contudo, em um tendão, por exemplo, vemos as fibras orientadas em uma mesma direção.
integrinas
· Além da sua participação nos hemidesmossomos, as interinas também possuem participação na matriz extracelular
· Elas são formadas por heterodímeros (alfa e beta) e se ligam à fibronectina, a qual auxilia na ligação da integrina com o colágeno da MEC.
· As integrinas são os principais receptores usados pelas células animais para ligarem-se à MEC.
· Existem diversos tipos de integrinas que reconhecem diferentes estruturas.
· As integrinas transmitem sinais em ambas as direções na membrana plasmática, além disso, agem como receptores e são capazes de traduzirem sinais.
colágeno
· O colágeno é uma proteína fibrosa, principal componente da pele e dos ossos. Sua estrutura consiste em uma fita tripla helicoidal formada por três cadeias polipeptídicas denominadas cadeias ɑ. Estas fitas são ricas em prolina e glicina.
· Nesse ponto, vale salientar alguns tipos específicos de colágenos, considerando o fato de que há uma série de genes que codificam formas distintas dessa proteína. O tipo mais comum é o colágeno do tipo I, que possui uma organização em fibras, de maneira que as fibras em tripla hélice ao sair da célula agrupam-se formando as fibrilas de colágeno. Estas são capazes de aglomerar-se e formam as fibras colágenas.
· O colágeno do tipo IV forma a lâmina basal
· Colágenos associados a fibrilas, como os do tipo XII e IX, mediam interações entre as fibrilas com outras macromoléculas, determinando a organização das fibrilas na matriz
Lâmina basal
Camada fina e flexível de matriz extracelular que se localiza abaixo de uma camada de células ou circundando-as (como ocorre no tecido adiposo, muscular e na bainha de mielina formada pelas células de Schwann). 
Possui papel fundamental no controle mecânico dos tecidos, isto é, sua presença nos epitélios auxilia na fixação das células ao tecido. Podendo atuar, em alguns tecidos, como um poderoso e seletivo filtro.
Além dessas funções, a lâmina basal atua:
· conectando camada de células adjacentes;
· como vias para migração celular;
· influenciando o metabolismo das células;
· auxiliando na construção da polaridade celular;
· na organização das proteínas de membrana;
· na proliferação ou diferenciação celular;
· barreira seletiva no movimento das células;
· filtro de substâncias
Defeitos na lâmina basal que conecta a derme a epiderme podem ocasionar uma doença chamada epidermólise bolhosa juncional, a qual, por vezes é fatal.
Composição da lâmina basal
Baseado na sua composição, a lâmina basal pode ser descrita como uma rede complexa reticulada de proteínas e proteoglicanos, de maneira que os componentes principais são a laminina e o colágeno tipo IV e, portanto, moléculas de nidogênio e perlecana participam estabelecendo interações com essas moléculas.
A laminina é uma proteína composta por três cadeias polipeptídicas, que se associam em forma de tripla hélice. As cadeias proteicas são chamadas ɑ, β e ɣ, de maneira que há diferentes tipos de cadeias ɑ, assim como de β e ɣ. Sendo assim, diferentes associações podem ocorrer e, desse modo, diferentes tipos de laminina podem ser encontradas.
O colágeno tipo IV possui uma estrutura semelhante ao colágeno tipo I, com cadeias polipeptídicas em formato de tripla hélice. Contudo, o colágeno tipo IV possui interrupções ao longo de sua estrutura, as quais permitem o desenvolvimento de interações, que tem como efeito maior resistência a tensão para a lâmina basal.