Matriz extracelular

Definición de matriz extracelular

La matriz extracelular se puede considerar como una suspensión de macromoléculas que apoya todo, desde el crecimiento de tejido local hasta el mantenimiento de un órgano completo. Todas estas moléculas son secreciones producidas por células vecinas. Al ser secretadas, las proteínas se someterán a un andamiaje. El andamiaje, a su vez, es un término que se utiliza para describir las estructuras efímeras que se forman entre proteínas individuales para hacer polímeros de proteínas más elaborados. Estas estructuras proteicas rígidas, aunque temporales, le darán a la matriz una consistencia viscosa. Se puede pensar en la matriz extracelular como esencialmente una sopa celular o una mezcla en gel de agua, polisacáridos (o azúcares enlazados) y proteína fibrosa. Esto nos lleva a otra categoría de moléculas que se encuentran dentro de la matriz extracelular llamada proteoglicano. El proteoglicano es un cruce híbrido de una proteína y un azúcar, con un núcleo de proteína y varios grupos de azúcar de cadena larga que lo rodean. Todos los grupos moleculares que componen estas macromoléculas les otorgarán propiedades especiales que dictarán el tipo de interacciones hidrofóbicas o hidrofílicas en las que pueden participar.

Al igual que las interacciones efímeras que forman en esta solución acuosa, la Las estructuras reales de las proteínas mismas son notablemente dinámicas. Los componentes moleculares que se encuentran dentro de sus estructuras siempre están cambiando. La remodelación que experimentan ciertamente se ve favorecida por las enzimas proteasas que se encuentran en la matriz y pueden modificarse mediante cambios postraduccionales. La matriz extracelular tiene un valor funcional para amortiguar los efectos de los factores estresantes locales en el área. Pero discutiremos muchas más de las funciones que sirve la matriz en detalle a continuación.

Función de matriz extracelular

Living el tejido se puede considerar como una red dinámica de células y líquido. A pesar de su proximidad entre sí, las células de un tejido no están simplemente enrolladas juntas. En cambio, están espaciados con la ayuda de la malla extracelular. La matriz actuará como una especie de relleno que se encuentra entre las células de un tejido que, de otro modo, están muy compactas. Además, la matriz no solo llena los espacios entre estas células, sino que también retiene un nivel de agua y equilibrio homeostático. Sin embargo, quizás el papel más importante de la matriz extracelular se puede destilar hasta el nivel de soporte que proporciona a cada órgano y tejido.

La matriz extracelular dirige la morfología de un tejido al interactuar con la célula. receptores de superficie y uniéndose a los factores de crecimiento circundantes que luego incitan las vías de señalización. De hecho, la matriz extracelular almacena algunos factores de crecimiento celular, que luego se liberan localmente en función de las necesidades fisiológicas del tejido local. Por otro lado, la morfología de un tejido es otra forma de describir el «aspecto» del órgano o tejido. La presencia física de proteínas y azúcares en la matriz también tiene el beneficio de amortiguar cualquier fuerza que pueda ejercerse sobre el entorno. Esto evita que las estructuras celulares colapsen o que las células delicadas entren en choque. Dado que la matriz extracelular es gruesa y mineralizada a pesar de su contenido rico en agua, tiene la función adicional de mantener las células en un tejido separadas y físicamente distintas.

Las aplicaciones más directas de la matriz extracelular incluyen su función de apoyo al crecimiento y la cicatrización de heridas. Por ejemplo, el crecimiento óseo depende de la matriz extracelular, ya que contiene los minerales necesarios para endurecer el tejido óseo. El tejido óseo necesitará se vuelven opacos e inflexibles. La matriz extracelular lo permitirá al permitir que estos procesos de crecimiento aprovechen una amplia oportunidad para reclutar proteínas y minerales extracelulares para construir y fortalecer el esqueleto en crecimiento. Asimismo, la formación de tejido cicatricial después de una lesión se beneficiará de la matriz extracelular y su rica red de proteínas insolubles en agua.

Componentes de la matriz extracelular

La matriz extracelular se compone principalmente de algunos ingredientes clave: agua, proteínas fibrosas y proteoglicanos. Las principales proteínas fibrosas que forman la matriz extracelular son colágenos, elastinas y lamininas. Todas estas son macromoléculas de proteínas relativamente resistentes. Su solidez le da a la matriz extracelular sus propiedades amortiguadoras y de resistencia a la fuerza que pueden soportar las presiones ambientales sin colapsar. El colágeno es en realidad un componente estructural principal no solo de la matriz, sino también de los animales multicelulares. El colágeno es la proteína fibrosa más abundante producida por los fibroblastos y constituye aproximadamente un tercio de la masa proteica total en los animales. En la matriz, el colágeno le dará a la célula resistencia a la tracción y facilitará la adhesión y la migración de célula a célula.La elastina es otra fibra que le dará a los tejidos la capacidad de retroceder y estirarse sin romperse. De hecho, debido a que la elastina y el colágeno se unen y se reticulan físicamente, este estiramiento está limitado hasta cierto punto por el colágeno. La fibronectina es secretada primero por las células de fibroblastos en forma soluble en agua, pero esto cambia rápidamente una vez que se ensamblan en una red que no se puede disolver. La fibronectina regula la división y especialización en muchos tipos de tejidos, pero también tiene un papel embrionario especial que vale la pena mencionar donde ayudará en el posicionamiento de las células dentro de la matriz. La laminina es una proteína particularmente importante. Es particularmente bueno para ensamblarse en redes de proteínas en forma de láminas que esencialmente serán el «pegamento» que asocia tipos de tejidos diferentes. Estará presente en las uniones donde el tejido conectivo se encuentra con el tejido muscular, nervioso o de revestimiento epitelial.

La imagen muestra una ilustración computarizada del estructura tridimensional de la proteína de colágeno

Funciones de la proteína fibrosa:

Al contrario que las proteínas fibrosas que resisten el estiramiento, los proteoglicanos resistirán la compresión . Esto se refiere a las fuerzas que empujan hacia abajo el tejido que de otro modo lo «aplastaría» o colapsaría. Esta capacidad proviene del grupo glicosaminoglicano en el proteoglicano. Los glicosaminoglicanos, o GAG, son cadenas de azúcar que variarán y, por lo tanto, darán a las moléculas diferentes sustancias químicas. Además, los GAG son la molécula con mayor carga negativa que producen las células animales. Esta carga atraerá los GAG a iones de sodio cargados positivamente. En los tejidos vivos, el agua sigue el movimiento del sodio. Esto nos llevará a una situación en la que el agua y los GAG atraer también, lo que le dará al agua dentro de la matriz extracelular una resistencia característica a la compresión.

Cuestionario

1. ¿Cuál de los siguientes no es un tipo de proteína fibrosa mencionado?
A. Elastina
B. Proteoglicano
C. Colágeno
D. Laminina

2. Identifique la distinción entre proteína fibrosa y proteoglicanos, según el artículo:
A. La proteína fibrosa es más capaz de manejar ambientes acuosos
B. Los proteoglicanos cumplen una función más de relleno en los espacios entre las células de un tejido
C. Las proteínas fibrosas resisten las fuerzas compresivas
D. Los proteoglicanos resisten contra las fuerzas de compresión