FISIOLOGÍA MOLECULAR

UAM CUAJIMALPA

M en C MANUEL GUTIÉRREZ VILLÁN

CÉLULAS TEJIDOS ÓRGANOS

MATRIZ EXTRACELULAR

Célula 1 Célula 2

UNIONES CÉLULA-CÉLULA

UNIONES CÉLULA-MATRIZ EXTRACELULAR

MATRIZ EXTRACELULAR: Entidad compleja

que rodea y soporta las células,

y que las células secretan a su

alrededor

PROTEÍNAS ESTRUCTURALES: Colágeno y Elastina

PROTEÍNAS ESPECIALIZADAS:

Fibronectina y laminina

PROTEOGLICANOS

Abundante en el TEJIDO

CONECTIVO DE ANIMALES

Escasa en EL TEJIDO EPITELIAL

DE ANIMALES (matriz en la lámina

basal)

TEJIDO CONECTIVO: • Fuerte y flexible en tendones • Duro y denso en huesos • Suave y transparente en el ojo

Es la principal proteína en huesos,

tendones y piel

Y está unida a la célula mediante

integrinas

I. UNIONES DE OCLUSIÓN II. UNIONES DE ANCLAJE

• UNIONES ADHERENTES • DESMOSOMAS • HEMIDESMOSOMAS

III. UNIONES COMUNICANTES • UNIONES TIPO GAP • SINAPSIS ELÉCTRICAS • PLASMODESMOS (vertebrados)

I. UNIONES DE OCLUSIÓN

(UNIONES OCLUYENTES, UNIONES ESTRECHAS o

TIGHT JUNCTIONS)

EPITELIOS:

Cubren superficies externas del cuerpo y Recubren cavidades internas

SIMPLES: Una sola capa de células (intestino)

ESTRATIFICADOS: Varias capas de células (piel)

SUPERFICIE APICAL: Libre y expuesta

SUPERFICIE BASAL: Unida a la lámina basal

Forman una barrera en donde

el espacio extracelular entre

las células está casi completamente

bloqueado

Las uniones de oclusión sellan

células adyacentes de manera que casi

no haya fuga de moléculas

hidrosolubles entre ellas.

Mantienen

separados fluidos de diferente composición

Evitan la difusión de muchas

moléculas entre las células del epitelio

• TRANSCELULAR (a través de las células del epitelio) • PARACELULAR (entre las células del epitelio)

Hay un paso selectivo de carga

y tamaño

El paso de iones es catión selectivo

Se mueve material sin carga como agua y sacarosa

TIGHT JUNCTIONS ACTÚAN COMO UNA “CERCA”

Los dominios apicales (verde) y basolaterales (rojo) de la membrana difieren en la composición de proteínas integrales

y de lípidos

LAS PROTEÍNAS EN LA PARTE APICAL NO PUEDEN CRUZAR LAS

UNIONES DE OCLUSIÓN, Y PASAR AL DOMINIO MEMBRANAL DE LAS PROTEÍNAS DE LAS SUPERFICIES LATERALES Y BASALES , Y VICEVERSA

LAS UNIONES DE

OCLUSIÓN MANTIENEN LA POLARIDAD DE LAS CÉLULAS EPITELIALES

INDIVIDUALES, ACTUANDO

COMO BARRERAS CONTRA LA

LIBRE DIFUSIÓN DE PROTEÍNAS DE

MEMBRANA DENTRO DE LA

MEMBRANA PLASMÁTICA

Arregladas en hebras a lo largo de las líneas de

unión para formar el sello

Proteínas con 4 segmentos

transmembranales

Columna vertebral de las hebras de las uniones de oclusión

Cada tipo celular expresa diferentes claudinas (hay 24 tipos), que se polimerizan para formar las hebras

Mutaciones en claudina-16 se asocian con defectos en

reabsorción de Mg++ y problemas en riñón

Ratones deficientes en claudina-5 mueren en el 1er día de nacer, debido a problemas en la barrera hemato-encefálica (que protege el cerebro de materiales peligrosos que circulen en sangre)

Ratones deficientes en claudina-11 son estériles

Ratones deficientes en claudina-1 con una pérdida excesiva de agua a través de la piel

LAS CLAUDINAS DETERMINAN DIRECTAMENTE LAS PROPIEDADES DE

BARRERA DEL TRANSPORTE PARACELULAR

CLAUDINAS

OCLUDINAS (60 kDa) Los primeros componentes

transmembranales descubiertos en las uniones celulares

Su función exacta no se conoce.

Células deficientes en ocludinas aún son capaces de formar las hebras de las uniones y mantienen su función de

barrera

Aunque los ratones usados presentaban retardo en crecimiento, depósitos

minerales en cerebro, esterilidad en machos, gastritis

OCLUDINAS

JAMs (Junctional Adhesion Molecule, 40 kDa)

No inducen la formación de hebras de uniones oclusivas cuando son expresadas en fibroblastos

No se encuentran sólo en uniones celulares.

También están presentes en leucocitos.

Tienen alguna función en la extravasación de monocitos a través de células endoteliales.

JAMs

No se ha encontrado interacción directa entre claudinas, ocludinas y

JAMs

Las proteínas Zonula Occludens (ZOs) sirven

como SCAFOLDING

Interactúan con Ocludinas y Claudinas

(y algunas ZOs con JAMs) y en su extremo C

con Actina

ZOs