MATRIZ EXTRACELULAR

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Matriz extracelular:
● Junto às células, formam os tecidos (animal e vegetal)
● Complexo, em proporções variáveis, de inúmeras proteínas e polissacarídeos secretados que se organizam formando uma rede, em parte responsável pela grande diversidade morfológica, funcional e patológica dos tecidos
● Tecidos nervosos são pobres em matriz celular, enquanto tecidos como a derme são ricos 
● Variações na composição também diferenciam os tecidos, como os tecidos dos ossos e dente que possuem cristais de fosfato de cálcio
Funções:
● Adesiva: componentes da matriz são ancorados no citoesqueleto, através de junções célula-matriz
● Sinalizadora: alberga moléculas sinalizadoras no seu conteúdo, e também por apresentar moléculas ancoras na M. P., mas expostas pro ambiente extracelular, que são responsáveis pela transmissão de sinais
● Estrutural
● Organizacional
● Armazenamento: de moléculas e emprisionamento de microorganismo, apresentando um componente viscoso que retarda a migração destes microorganismos através da matriz.
Composição:
● Proteínas alongadas, agregadas em estruturas fibrilares ou fibrosas: colágeno e elastina
● Glicoproteínas alongadas, cuja função é realizar a adesão entre matriz e células: fibronectina e laminina
● Glicosaminoglicanas e proteoglicanas, que formam um gel hidratado no qual estão imersos os outros componentes da matriz
Glicosaminoglicanas:
● Polímeros lineares de dissacarídios (dos quais um deles, sempre apresenta radical amino) com carga negativa
● Apresentam radicais carboxila e, com exceção do ácido hialurônico, também radicais sulfato
● Atraem o Na+, que atrai a água = água de solvatação. Isso explica a hidrofilia e a forma de gel da matriz
Proteoglicanas:
● Glicosaminoglicanas (exceção ácido hialurônico) inseridas em uma proteína alongada
● Podem ser híbridas (diferentes tipos de glicosaminoglicanas podem estar associados a mesma proteína central)
● Apresentam cadeias extremamente ramificadas, criando um aspecto de escova de madeira
● Enquanto alguns tecidos são mais ricos em proteo e glicosaminoglicanas (ex: olho), tecidos mais rígidos (ex: ossos) apresentam um componente fibroso em maior quantidade.
Moléculas altamente hidrfílicas e de elevado peso molecular (90% polissacarídios, enquanto glicoproteínas são majoritariamente proteínas)
FUNÇÕES PROTEO:
● Resistir a compressão
● Preenchimento
● Retardar entrada de microorganismos
● Ligação para moléculas sinalizadoras
● Ponte entre citoesqueleto e matriz extracelular
Glicoproteínas:
● Proteínas associada à cadeia ramificada (não lineares) constituídas por oligossacarídeos
● Ex: Fibronectina, Laminina e entegrinas. Elas atuam como pontes entre a matriz e o citoesqueleto, portanto, fazem a ancoragem entre os componentes da matriz e os componentes do ambiente intracelular
● Além disso, uma vez que ancoram a matriz ao ambiente intracelular, também regulam o movimento e a migração das células na matriz
Fibronectina ⤳
● Família de glicoproteínas que contém locais de adesão às células e componentes fibrosos da matriz
Laminina ⤳
● Formada por 3 polipeptídios em forma de cruz
● Também tem função de ancorar células à matriz extracelular
● Um dos principais componentes da lâmina basal, que é um tipo especializado de matriz extracelular, que sustenta todo o epitélio
● Ponte entre as células e lâmina basal
INTEGRINaS ⤳
● Família de proteínas transmembrana, com uma extremidade externa que se prende a componentes da matriz e uma extremidade citoplasmática que se liga à porção do citoesqueleto constituída de actina
● Constituem alguns receptores da membrana plasmática
● São proteínas diméricas por apresentarem uma cadeia α e uma β
● As porções citosólicas das integrinas, ao se ancorarem em filamentos intermediários do citoesqueleto, também formam uma importante estrutura de junção da célula à matriz extracelular (hemidesmossomos), que é mantida pela participação das integrinas
● Esse tipo de junção é fundamental para a sustentação e estabilidade das células ancoradas aos tecidos e órgãos
● Desmossomos: junção célula-célula hemidesmossos: junção célula-matriz
● Integrinas estarão presentes tanto nas placas de hemidesmossos como fora delas, ancoradas na membrana plasmática
Proteínas FIBROSAS:
1. COLÁGENO ⤳
● Família de proteínas. Representa a proteína mais abundante em mamíferos - mais de 27 tipos
● Estrutura de 3 polipeptídios dispostos em tripla hélice
● Diferentes tipos que variam conforme seu grau de polimerização e modificações nas cadeias
● Cada uma das cadeias polipeptídicas que compõem essa molécula, são chamadas de cadeia α, e elas se entrelaçam, formando uma estrutura semelhante a uma corda
● Podem se organizar formando fibrilas, fibras ou feixes, dependendo do tipo de colágeno
● Confere aos tecidos resistência a forças de tensão
● Em tecidos como cartilagens, o colágeno encontra-se associado às proteoglicanas e possui compressibilidade reversível
● Essa característica pode ser comparada a uma esponja, que quando comprimida, perde água e quando relaxada pode voltar a sua estrutura original e se rehidratar com moléculas de água
● Isso ocorre em função da elevada hidrofilia das proteoglicanas, decorrente dos grupamentos químicos com carga negativa nessas moléculas
● Colágeno é sintetizado por células da matriz celular que recebem nomenclaturas diferentes dependendo de onde se encontram. São elas: fibroblastos, osteoblastos, condroblasto, odontoblastos e fibra muscular lisa
● Composição majoritária: glicina, prolina e hidroxiprolina. Lisina e hidroxilisina também podem ocorrer (tudo aminoácido)
● É exportado para o meio extracelular através de exocitose
● Se ele já fosse sintetizado na forma de colágeno maduro, que já é capaz de se agregar pra formar fibrilas, feixes e fibras, isso causaria uma obstrução dentro da célula, impedindo as sua saída pro meio extracelular. 
● Então para evitar, o colágeno é sintetizado como uma molécula precursora de pró-colágeno e é liberado na célula desta forma.
● A síntese de colágeno se inicia com a produção das 3 cadeias α. São sintetizadas 2 cadeias α1 e 1 cadeia α2. Essa síntese ocorre nos ribossomos. Posteriormente, ocorrerão modificações pós traducionais nessas moléculas
● As 3 cadeias se unem através de pontes de sulfeto. Nessa etapa também ocorre a hidroxilação de resíduos de prolina e risina, presentes nas cadeias, além de ocorrer a glicosilação de alguns resíduos 
● Na matriz, então, essa molécula vai ser processada e vai se agrupar formando fibrilas.
● A tripla hélice da molécula de pró colágeno é estabilizada através das chaperonas e então transportada por vesículas até o Complexo de Golgi
● Lá, As moléculas se associam para serem liberadas da célula durante a exocitose. No espaço extracelular, elas são processadas e perdem suas extremidades, formando uma molécula madura
● Tendo então estas removidas, a molécula de colágeno madura cosegue se agrupar para formar fibrilas
● Defeitos nesse processo estão associados a uma síndrome genética (Ehlers-Danlos), que promove diminuição na força de tensão na pele, deixando com aspecto hiperelástico
● Diferentes tipos de colágeno são decorrentes de diferentes genes que codificam as cadeias α, que compõe a tripla hélice da cadeia de colágeno
● No genoma humano, há mais de 40 genes codificadores. Além disso, também variam de acordo com o grau de polimerização: enquanto algumas moléculas não se associam entre si, outras podem, formando fibrilas (baixo grau de polimerização), fibras ou feixes de fibras (maior grau de polimerização)
1.2 fibras COLÁGENas ⤳
● Fibrilas de colágeno são formadas fora da célula através da associação das moléculas de colágeno que foram secretadas
● Região Lacunar: região em que as moléculas de colágeno que formarão as fibrilas não estão completamente sobrepostas. Isso, na microscopia óptica, gera a visualização de estrias transversais
● As fibrilas têm diâmetro de 10 a 300 nm, enquanto as fibras têm de 0,5 a 3 μm (e a fresco apresentam coloração branca)
1.3 fibras reticulares ⤳
● Mais delicadas, dispostassob a forma de rede ou ramificadas
● Composição: colágeno III + glicoproteína + proteoglicanas
● Servem para sustentar células ou grupos de células
● Produzidas por: fibroblastos, hepatócitos, célula muscular lisa, adipócitos, célula de Schwann e células reticulares
1.4 LÂMINA BASAL:
● Fina e forte camada de matriz extracelular especializada. Composta principalmente de um tipo especializado de colágeno (tipo IV) e laminina
● Delimita o tecido epitelial do tecido conjuntivo subjacente; sustenta a camada das células epiteliais
● A laminina serve como sítio de adesão para as integrinas presentes na membrana plasmática basal das células epiteliais
● A lâmina é estruturalmente diferente em diferentes tecidos. Em alguns epitélios, como os que revestem o intestino e a pele, ela serve como suporte onde estas células encontram-se apoiadas, através da sua porção basal da membrana
● Em outros locais, como músculo e tecido adiposo, ela encontra-se envolvendo estas células
● No músculo, a lâmina protege no momento da contração e relaxamento muscular. Nos rins, ela encontra-se entre 2 camadas de células, funcionando como um filtro de quais moléculas passarão do sangue para urina
● Outros principais componentes da lâmina basal:
► Perlecanos: proteoglicano que realiza a ligação cruzada de diversos componentes de ECM (matriz extracelular) com as moléculas da superfície celular
►Nidogênio (entactina): glicoproteína que realiza a ligação cruzada do colágeno tipo IV, perlecanos e laminina
1.5 FIBRAS ELÁSTICAS ⤳
● Elastina: proteína altamente hidrofóbica cujas moléculas, parcialmente enoveladas, se prendem entre si por ligações covalentes entre suas extremidades
● Assim como o colágeno, é rica nos aminoácidos prolina e glicina, mas não é glicosilada
● São produzidas e secretadas como moléculas precursoras, chamadas tropoelastina. Fora da célula, elas se enovelami, formando ligações cruzadas entre suas extremidades, criando assim as fibras elásticas.
● Fibras elásticas, além de serem formadas por elastina, são recobertas por microfibrilas compostas por glicoproteínas (principalmente fibrilina)
● A fresco são amareladas. Na microscopia óptica, são mais delgadas que as colágenas, sem estrias. E formam uma malha irregular ou feixes grosseiros, para garantir que o tecido não rompa
● São sintetizadas por: fibroblastos, condrócitos e fibra muscular lisa
● Abundantes em estruturas como a pele, pulmões e artérias, que necessitam dessa força elástica para desempenharem suas funções
● Há 3 tipos de fibras, que correspondem aos estágios de formação:
► Oxitalânica: Feixes de microfibrilas, formadas por glicoproteínas (fibrilina); sem elasticidade
► Elaunínica: Deposição irregular de elastina entre as microfibrilas oxitalânicas
► Fibras elásticas: A elastina se acumula até ocupar o centro e as microfibrilas ficam na periferia
Doenças relacionadas à mec:
● Escorbuto:
► Deficiência de vitamina C (ácido ascórbico)
► O ácido ascórbico é co-fator para a enzima prolina hidroxilase
► Essa enzima participa da hidroxilação de resíduos de prolina no colágeno
► Formação de colágeno defeituoso levando à degeneração do conjuntivo
► Principais manifestações: sangramento na gengiva e perda dos dentes
● Epidermólise bolhosa juncional:
► Mutação em 1 dos 3 genes que codificam as cadeias de laminina 5
► Lâmina Basal defeituosa, que compromete a junção do epitélio com o tecido conjuntivo subjacente
► Separação dermoepidérmica; formação de bolhas na pele ou na mucosa (boca, esôfago e intestino), comprometendo a absorção de nutrientes
● Síndrome de marfan/ aracnodactilia:
● Mutação do gene que codifica a proteína fibrilina
● Má formação das microfibrilas associadas à elastina
● Ligamentos, artérias mais frágeis
● Sintomas vistos em vários orgãos (coração, rins e pulmões). Pessoas com esta síndrome apresentam biótipo mais alongado
● distrofia muscular de duchenne:
● Mutação no gene que codifica a proteína distrofina (presente no citoesqueleto nas fibras musculares), responsável por ancorar o citoesqueleto de actina à MEC
● Conexões entre a MEC e citoesqueleto comprometidas
● Degeneração muscular; Fraqueza muscular generalizada