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.:INDICE:.
I. MOLECULAS DE ADHESIÓN
1) INTRODUCCIÓN
2) CAM INDEPENDIENTES DE CALCIO
3) CAM DEPENDIENTE DE CALCIO
II. MIGRACIÓN CELULAR (QUIMIOTAXIS)
1) DESARROLLO E INTEGRIDAD DE
ORGANOS Y TEJIDOS
2)MIGRACION Y TRANSPORTE DE
CELULAS EN LOS PROCESOS
INFLAMATORIOS
3)INICIACION Y PROPAGACION DE
RESPUESTAS INMUNOLOGICAS
4)CICATRIZACION DE HERIDAS
5)METASTASIS
1.)Introduccion:
Videos: http://www.youtube.com/watch?v=cbi69BRxJ8c http://www.youtube.com/watch?v=suWJK60jGr http://www.youtube.com/watch?v=pBUIb5jchVo&feature=related
Las moléculas de adhesión celular (MAC) son proteínas localizadas en la superficie de la membrana celular, que están implicadas en la unión con otras células o con la
matriz extracelular en el proceso llamado adhesión celular. Estas MAC están involucradas en la embriogénesis, el crecimiento celular y la diferenciación celular. Estas proteínas son típicamente receptores transmembrana y están formados por tres dominios: un dominio intracelular que interacciona con el citoesqueleto, un dominio transmembrana que atraviesa la membrana, y un domino extracelular que interacciona con otras proteínas de adhesión celular del mismo tipo (uniones homofílicas), con otras MAC o con la matriz extracelular (uniones heterofílicas) y en ciertas moléculas se desprende de la célula y se solubiliza en el suero, como en el caso de las selectinas. Las moléculas de adhesión son receptores celulares funcionales cuya característica principal es la capacidad de transducir señales al interior de las células en su interacción con sus ligandos o contrarreceptores, desencadenando diferentes eventos funcionales celulares como la expresión génica, cambios fenotípicos de inducción y/o sobreexpresión de determinadas moléculas en la membrana celular, y por lo tanto, cambios en el estado de activación de la célula. También estímulos externos como la acción de las citocinas o la estimulación antigénica pueden provocar cambios intracitoplasmáticos que provoquen estos cambios fenotípicos y la activación celular.
Estas moléculas, para poder ejercer sus funciones, no solo necesitan de la expresión de sus ligandos o contrarreceptores al nivel del sitio con el cual interactúan, sino que también requieren de la preactivación de la propia célula, lo que induce un incremento de la afinidad del receptor por sus ligandos, colaborando a su vez en la activación celular enviando señales coestimulatorias o coactivadoras al interior de la célula. Las moléculas de adhesión además están involucradas en la embriogénesis, crecimiento celular diferenciación celular
EJEMPLO EXPERIMENTAL:
Al disociar mecánicamente las células de dos especies diferentes de esponjas marinas, y colocar en medio líquido una mezcla de ellas, éstas se reúnen nuevamente formando las mismas esponjas originales. Se demostró así, que las células de un organismo multicelular se reconocen entre sí y se adhieren específicamente. Actualmente se sabe que este proceso está basado en la presencia de moléculas específicas, denominadas "Moléculas de Adhesión Celular" (CAMS, término anglosajón), las cuales forman parte de un conjunto muy complejo cuyas funciones van más allá del simple reconocimiento y adherencia celular y que poseen enorme importancia en múltiples procesos biológicos tanto normales como patológicos que están en plena etapa de investigación. Los CAMs son glicoproteínas ubicadas en la superficie celular que constituye receptores celulares, aunque también se encuentran en la matriz tisular, y mediante las cuales se efectúan las interacciones específicas célula-célula y célula-matriz. Estas glicoproteínas tienen en un extremo un grupo carboxilo, el llamado carboxi-terminal, que se encuentra fijo en el citoplasma y en el cito-esqueleto. Inmediatamente después del carboxi-terminal se encuentra la región transmembrana, que atraviesa la membrana celular. El resto de la glicoproteína se ubica extracelularmente y termina en un grupo amino, el amino-terminal que da la especificidad a la molécula para unirse a otras CAMS. De acuerdo al número de cadenas las MACs pueden ser monoméricas, formadas por una sola cadena glicoproteina, diméricas constituidas por dos cadenas idénticas y heterodiméricas, en las cuales ambas cadenas son diferentes. Todas las funciones biológicas parecen requerir, o son influenciadas, por estas interacciones, especialmente
epitelio bronquial y en el endotelio de sujetos con asma alérgica y correlaciona fuertemente con el infiltrado de leucocitos y eosinófilos a este nivel Existe una forma de ICAM-l soluble (sICAM-1), que se ha identificado en suero de individuos normales, con un rango en estos de 100-200 ng/mL. Esta molécula mantiene su habilidad para unirse a LFA-1 y cuando se le identifico se pensó que podía ser consecuencia indirecta de la inflamación y el daño tisular.
(Ejemplo tiburón)
Señaló que los anticuerpos de tiburón son moléculas mucho más pequeñas que si se manipulan genéticamente tienen la mitad del tamaño de un anticuerpo convencional, y por la capacidad de penetración en los tejidos hace que se eliminen más fácilmente del organismo y evitan cualquier efecto secundario.
El experto informó que este proyecto empezó en México en 2001 y que existen otros dos laboratorios en Estados Unidos y Australia que también estudian los anticuerpos de tiburón, pero desde el punto de vista evolutivo.
"En Australia hay otro grupo de científicos que trabaja con el anticuerpo de tiburón, pero contra moléculas modelo, no para desarrollar un fármaco precisamente", comentó.
A su vez el doctor Paniagua explicó que lo que se hace es aprovechar la naturaleza de la proteína de los tiburones, específicamente cerca de Ensenada.
"Estamos creando una nueva generación de medicamentos con la finalidad de aprovechar sus características que, con relación a los anticuerpos del tiburón son muy especiales, sobre todo de su resistencia, y son proteínas que no necesitan refrigeración por lo que pueden transportarse sin riesgos a lugares rurales", indicó.
b)Integrinas
Familia de las integrinas
Hemidesmosoma mostrando la unión entre dos medios distintos, gracias a la unión de filamentos intermedios del citosol con la matriz extracelular (anclaje de las celulas un medio distinto) Son glicoproteínas heterodiméricas de membrana (con una cadena a y una b); se han caracterizado 16 subunidades a y 8 subunidades b. Estas subunidades se unen por medio de enlaces no covalentes, formando más de 20 combinaciones diferentes. Las integrinas se clasifican de acuerdo a sus cadenas beta: b1 integrinas, b2 integrinas (leucocitarias), b3 integrinas, etc. (Tabla 2)
En verde filamentos de actina y los ICAM-1 con las integrinas enganchadas en morado (adhesiones focales).
Las integrinas son receptores de superficie celular que unen componentes de la ECM.
Las fibronectinas y lamininas pueden unirse a las celulas animales porque las membranas plasmicas de la mayoria de celulas tienen receptores especificos en sus superficies que reconocen y se unen a regiones específicas de la fibronectina o de la molecula de laminina. Estos receptores , y tambien aquellos para otros componentes diversos de la ECM, pertenecen a una gran familia de proteinas transmembrana que se denominan integrinas a causa de sus papel en la intengracion del citoesqueleto con la matriz extracelular. Las integrinas son receptores muy importantes, porque son el principal medio por el cual las celulas se unen a proteinas de la ECM tales como el colangeno , la fibrolectona y la laminina. ( laminina I y laminina II)
Una integrina se compone de dos grandes cadenas polipeptidicas transmembrana, las subunidades alfa y beta que se asocian entre elllas de modo no covalente. Las integrinas se difenercian entre si por sus especificidades de union y por los tamaños de sus subunidades. Para una integrina especifica, las porciones extracelulares de las subunidades alfa y beta interactuan para formar el sitio de union para una proteina particular de la ECM, dependiendo de la mayor parte de la especificidad de union de la subunidad alfa. En el lado citoplasmico de la membrana las intefrinas tienen sitios de union para las moleculas especificas del citoesqueleto, por tanto unen mecánicamente el citesquelto y la ECM a traves de la membrana plasmica.
Funcion:
Al unir componentes de la ECM que están en el exterior celular y microfilamentos de actina que están en el interior, las integrinas pueden desempeñar papeles importantes en la regulación del movimiento y los anclajes celulares, tanto en tejidos adultos como embrionarios. Por ejemplo, los ratones que careecen de una subunidad particular de integrina alfa 7 necesaria para anclarse a la laminina desarollan una forma característica de ditrofia muscular degenerativa. Los humanos que portan la misma mutacion desattollan una forma característica de degeneración progresiva del musculo. Recordad que los hemiendosomas usan integrinas α 6 β 4 para fijarse a la laminina. Los humanos que portan mutaciones en la subunidad alfa 4 desarollan epidermolisis ampollar de union, una enfermedad severa con ampollas en la piel.
pertenece a una familia de factores de transcripción descubiertos por primera vez en la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster) y que tienen un papel crítico durante el desarrollo del embrión, bloquea la expresión de la E-cadherina. La introducción de la proteína snail en células epiteliales hace que estas células dejen de expresar E-cadherina, pierdan características epiteliales y sean más móviles. Los investigadores han descubierto y caracterizado el mecanismo por el que la proteína snail reprime la E-cadherina, al interaccionar con las zonas que, en el genoma, regulan la síntesis del RNA específico que posteriormente es traducido a proteína.
Cadherinas-N, que se encuentran en células nerviosas, del cristalino, del corazón, del músculo esquelético, y en fibroblastos.
Cadherinas-P, que se encuentran en la epidermis y en tejidos embrionarios.
No tradicionales
*Protocadherina, que están presentes en las neuronas. *Cadherinas-T, que además de estar presentes en las neuronas, aparecen también en células musculares.
- Desmocolina y desmogleína, apareciendo en células epiteliales, concretamente en desmosomas, que son estructuras celulares adherentes de células. Los desmosomas se encuentran en muchos tejidos, pero son abundantes en la piel, el músculo cardíaco y en el cuello del útero. El espacio que forma el desmosoma entre las dos células, llamado núcleo del desmosoma, es de unos 25 a 35 nm, donde se encuentran la desmogleína y la desmocolina. En la cara interna de las membranas de ambas células hay unas placas formadas por desmoplaquina y placoglobina, que se unen, concretamente la placoglobina a la desmoplaquina y ésta a su vez a filamentos intermedios (como queratina o desmina) situados en la zona citosólica, mientras que por la parte extracelular, se une dicha placa a la desmogleína y desmocolina.
d) Familia de las selectinas
Las selectinas son receptores de adhesión que forman uniones específicas de células en el torrente circulatorio. Las selectinas se unen a diversos carbohidratos u oligosacáridos mediante sus dominios tipo lectina. La estructura de las selectinas posee:
-Un dominio tipo lectina.
-Dos o más dominios tipo proteína reguladora del complemento.
-Un dominio tipo factor de crecimiento epidérmico (EGF) que regula el crecimiento celular
-Una región transmembranal.
-Una región intracitoplásmica en el extremo C-terminal.
Hay tres tipos de selectinas:
Las P-Selectinas se expresan pero son almacenadas en gránulos intracitoplásmicos de plaquetas y células endoteliales. Cuando se activan estas células, la P-selectina es expuesta al exterior de la membrana plasmática, permitiendo la interacción con sus ligandos.
Las E-Selectina se expresa en células endoteliales.
Las L-Selectina se expresan en la membrana de monocitos y de linfocitos. Su función es la adhesión de estas células al endotelio vascular. Cuando se activan estas células, una gran parte de la L-selectina es eliminada de la membrana a través de un mecanismo enzimático. Los leucocitos que están en estado inactivo tienen L-selectina en su superficie celular. Durante una respuesta inmunológica, la L-selectina vincula a los leucocitos con las células endoteliales. Las células logran detenerse completamente en la zona infectada, dando lugar a que los leucocitos entren en dicha sección del tejido afectado. Este fenómeno se conoce como diapédesis. En el caso de los linfocitos, una clase de leucocitos, la L-selectina induce a que estas células entren en los órganos linfáticos secundarios, donde serán accionadas por un antígeno.
Un caso claro de la actuación de moléculas de adhesión celular es la
extravasación
La extravasación es el movimiento de los leucocitos desde el torrente sanguíneo hacia el interior de los tejidos. Las selectinas poseen un dominio de lectina que reconoce ligandos (oligosacáridos: un ejemplo de éstos es el antígeno x sialilo de Lewis) situados en los leucocitos. Ciertas señales inflamatorias, como las quimocinas, liberadas por células vecinas, activan al endotelio. Debido a esta activación, las P-selectinas se exponen sobre la superficie de la membrana endotelial, que serán las mediadoras entre los leucocitos y las células endoteliales, generándose una adhesión débil. Cuando los leucocitos llegan a las células del endotelio, los primeros ruedan literalmente sobre la superficie endotelial. Para que haya adhesiones fuertes, las integrinas (situadas en la membrana de los leucocitos), deben estar activadas mediante quimocinas o un Factor Activador de Plaquetas (PAF), que es un fosfolípido de la membrana del endotelio. Al activarse las integrinas, se unen a sus correspondientes receptores y el rodamiento cesa, entrando los leucocitos en el interior del tejido. Si la combinación entre las señales de activación y las CAM es la adecuada, la adhesión será correcta.
Mecanismos de infección debidos a moléculas de adhesión celular
Existe una bacteria patógena, Listeria monocytogenes, que expresa una proteína denominada internalina A que se une a la E-Cadherina de las células intestinales y puede producir cambios en el citoesqueleto. Esta bacteria puede sobrevivir a los ácidos gástricos y a sales biliares y es capaz de moverse mediante un largo flagelo y dividirse a gran velocidad en el citoplasma de la célula huésped. La listeriosis es una enfermedad
