Junções Celulares Adesão Celular Matriz Extracelular Iêda Guedes Molecular Biology of the Cell Alberts et al., 2002 quarta edição
JUNÇÕES CELULARES junções oclusivas junções de ancoramento junções comunicantes ADESÃO CELULAR - CAMs caderinas selectinas CAMs independentes de Ca 2+ Integrinas MATRIZ EXTRACELULAR GAGs e proteoglicanas proteínas fibrosas
Tecido epitelial & tecido conjuntivo Tecido epitelial & tecido conjuntivo Tecido epitelial, matriz extracelular pouco abundante, adesão entre as células dá suporte mecânico, junções interagem com o citoesqueleto, matriz extracelular restringe-se à lâmina basal Tecido conjuntivo, poucas células, matriz extracelular abundante, matriz suporta o estresse mecânico
JUNÇÕES CELULARES junções oclusivas junções de ancoramento junções comunicantes
Junções celulares Classificação funcional das junções celulares Barreira à difusão de moléculas Ligação mecânica célula-célula e célula-matriz extracelular Controle da passagem de sinais químicos ou elétricos de uma célula para outra
Junções compactas/oclusivas - Epitélios - são barreiras seletivas - Junções compactas (Tight junctions) - Junções compactas - mantêm a segregação dos transportadores e evitam o retorno de nutrientes
junções oclusivas Junções compactas (Tight junctions) -Transporte transcelular depende de 2 tipos de proteínas de transporte ligadas à membrana
junções oclusivas Ultraestrutura de junções compactas/oclusivas -Redes de proteínas
junções oclusivas Componentes de junções compactas -claudinas e ocludinas interagem com as proteínas periféricas de membrana intracelulares - associam as junções ao citoesqueleto de actina -zônula occludens
Junções de ancoramento - locais de ancoramento dos filamentos do citoesqueleto - abundantes em tecidos submetidos a estresse mecânico
junções de ancoramento Junções aderentes -interação célula-célula -filamentos de actina orientados e fazem parte de extensa rede transcelular
junções de ancoramento Junções aderentes - caderinas são as proteínas transmembranais - proteínas intracelulares: cateninas, vinculina, a-actinina
junções de ancoramento Desmossomos - Interação célula-célula - Interação célula-matriz - extracelular - placa citoplasmática densa - proteínas intracelulares de ancoragem - caderinas promovem a adesão célula-célula - filamentos intermediários parte da rede transcelular
junções de ancoramento Desmossomos - estrutura 2 classes de proteínas fazem parte das junções de ancoramento -pemphigus, indivíduo faz anticorpos contra as caderinas de desmossomos, formação de bolhas na pele, perda de fluido corporal
junções de ancoramento Desmossomos ultra-estrutura A-desmosomas no intestino de rato B-desmosoma em lagarto em desenvolvimento
junções de ancoramento Hemidesmossomos - interação célula-lâmina basal - conectam filamentos intermediários - integrinas interagem: - com laminas (matriz) - com plectina para ancoragem dos filamentos de queratina
junções de ancoramento Contatos focais - interação célula-matriz - integrinas promovem a ligação matriz extracelularcitoesqueleto de actina A-anti actina B-anti vinculina (células em cultura)
Junções Comunicantes
junções comunicantes Junções tipo fenda (gap junctions) - maior parte das células em um dado tecido estão em comunicação - espaço entre duas células de dimensão constante Junção tipo fenda entre dois fibroblastos em cultura
junções comunicantes Connexons -dois conexons em comunicação formam um canal -conexons são formados por 6 moléculas de conexinas (multi-passo, 4) -as células estão acopladas eletricamente e metabolicamente -o canal é seletivo (tamanho das moléculas) -espaço entre duas células de dimensão constante -variabilidade de conexinas -sincronização da transmissão do impulso elétrico -a permeabilidade é regulável
Junções celulares PRINCIPAIS TIPOS DE JUNÇÕES ENCONTRADAS NO EPITÉLIO DE ANIMAIS compactas aderentes tipo fenda
Adesão celular CAMs (cell adhesion molecules) 1. caderinas 2. selectinas 3. CAMs independentes de Ca 2+ 4. Integrinas
Adesão celular - CAMs Adesão Celular Células aderem umas às outras ou à matriz extra-celular através de proteínas de superfície denominadas CAMs (cell adhesion molecules)
Adesão celular - CAMs Mecanismos de interação entre CAMs
caderinas CADERINAS Adesão célula-célula em vertebrados Dependente de Ca 2+ Superfamília de caderinas São as principais moléculas de adesão durante a embriogênese Proteínas transmembranais unipasso 5 a 6 repetições de caderinas (semelhante a Ig)
caderinas Caderinas e a influência do cálcio extracelular -Dependente de Ca 2+ -Ligação do cálcio dá rigidez `a molécula -Interação homofílica
caderinas E-caderina, N-caderina, caderina-7 -Diferentes tipos de caderinas são expressos em diferentes tecidos durante o desenvolvimento
selectinas SELECTINAS -Adesão célula-célula em vertebrados -Interação heterofílica -Dependente de Ca 2+ -Proteínas que reconhecem e ligam carboidratos de superfície (lectinas) (domínio) -Células endoteliais expressam selectinas em sítios de inflamação, selectinas reconhecem açúcares nas células do sangue
CAMs independentes de Ca 2+ FAMÍLIA IG Domínios Ig Interação homofílica Ligação não depende de Ca 2+ Ex. N-CAM Regulação fina das interações adesivas, primeiras interações determinadas via caderinas
Integrinas INTEGRINAS -Principais receptores de superfície celular para ligação de proteínas da matriz extracelular -Ligações heterofílicas -Interação com o citoesqueleto -Interações fracas -Além de promover interação com a matriz extracelular integrinas ativam vias de sinalização intracelular (resposta à matriz extracelular) -Duas subunidades -ligação depende de íons divalentes
MATRIZ EXTRACELULAR GAGs (glicosaminoglicanas) e proteoglicanas proteínas fibrosas
Matriz Extracelular Matriz Extracelular - Tecido conjuntivo - matriz extracelular é secretada pelos fibroblastos - Grande parte do volume de um tecido é composto pela matriz extracelular - matriz celular influencia a sobrevivência, desenvolvimento, migração, proliferação, forma e função das células em contato - Duas classes principais de moléculas: GAGs e proteoglicanas e proteínas fibrosas - Matriz em gel (resistência à compressão) com as proteínas fibrosas embebidas (resistência à tensão)
GAGs e proteoglicanas GAGs -repetições de dissacarídeos -sulfatados em sua maioria (exceçao hialuronana) -altamente hidrofílicos, -formam géis Hialuronana -não sulfatado -não ligado a proteínas -cadeias de até 25000 unidades -associa-se com outros componentes da matriz Sulfato de dermatan
GAGs e proteoglicanas Proteoglicanas -As demais GAGs estão associadas à proteínas -Proteínas cerne (core proteins) -Proteoglicanas apresentam pelo menos uma GAG associada -Cerca de 95% da massa é carboidrato (glicoproteínas até 60%) -Abundantes e estruturalmente diversas
GAGs e proteoglicanas Associação GAGs e proteoglicanas Hialuronana com múltiplos agrecans associados = agregado de agrecan
proteínas fibrosas Proteínas fibrosas - Colágenos -pró-cadeia alfa -própeptideos clivados no exterior da célula -formação das fibrilas -agregação de fibrilas para formação de fibras -Família de proteínas fibrosas -proteína mais abundante em animais (25% massa) -tripla hélice -colágenos fibrilares, formam fibrilas I, II, II, V. XI) -colágenos associados à fibrilas (IX, XII) -colágenos formadores de redes (IV, VII) -transmembranais
proteínas fibrosas Colágenos & Fibroblastos -O colágeno é orientado durante a deposição -Fibroblastos trabalham o colágeno que secretam, compactando-o em lâminas e fios -experimento: malha de fibrilas de colágeno depositadas ao acaso, explantes colocados sobre o colágeno -resultado: organização da malha de colágeno entre os dois explantes -células não aderem bem ao colágeno puro
proteínas fibrosas Colágenos - associações -Interação colágeno IX, colágeno II -Colágeno IX participa na interação das fibrilas com outras proteínas da matriz e com as próprias fibrilas
proteínas fibrosas Proteínas fibrosas - Fibras elásticas -elasticidade ao tecido (50% do peso seco de uma aorta) - a proteína mais abundante é elastina, proteína hidrofóbica, 750 aa -secreção de tropoelastina, processamento = fibras elásticas -aorta de cachorro, em B) em maior aumento
proteínas fibrosas Proteínas fibrosas - Fibronectina -glicoproteína, com diferentes domínios de interação -RGD, ligação com integrinas -fibronectina solúvel (sangue/coagulação) -fibronectina fibrilar, somente forma fibras na superfície de células
proteínas fibrosas A orientação de fibronectina depende do citoesqueleto de actina -interação actina-fibronectina é mediada por integrinas -actina-miosina puxam a matriz e geram tensão -sítios de ligação fibronectina/fibronectina são expostos, alinhamento -exposição de mais domínios ligantes de integrinas -citoesqueleto promove a polimerização de fibronectina e a montagem da matriz -células tumorais secretam menos fibronectina -fibroblastos, anti-fibronectina; anti-actina
proteínas fibrosas Lâmina basal -separa células do conjuntivo adjacente -filtro seletivo -especialização da matriz extracelular -lâmina basal é secretada pelas células em contato
proteínas fibrosas Lâmina basal / composição -colágeno tipo IV (flexível) -perlecan (proteoglicana) -laminina e nidogen (glicoproteínas)
proteínas fibrosas Lâmina basal / estrutura
Considerações finais Interações