las cÉlulas en su contexto social “el complejo dentinopulpar”

LAS CÉLULAS EN SU CONTEXTO SOCIAL “EL COMPLEJO DENTINOPULPAR”

FISIOPATOLOGIA PULPAR

DR. JUAN CARLOS MUNEVAR

TABLA DE CONTENIDO

Adhesión entre células y entre célula y matriz

Tejidos epiteliales laminares: Moléculas de unión y adhesión

Matriz extracelular de las láminas epiteliales

Matriz extracelular de los tejidos no epiteliales

Interacciones adhesivas y células no epiteliales

Copyright (c) by W. H. Freeman and Company

Tipos de moléculas que unen las células entre sí y a la matriz extracelular.

UNIONES CELULARES

1. Célula a Célula: Proteínas Integrales de membrana (CAM) 2. Célula a Matriz: Receptores de membrana Matriz extracelular.

LODISH. Harvey. Biología celular y molecular. Editorial médica Panamericana. Quinta Edición, 2005

UNIONES CELULARES1. Uniones de oclusión : uniones

estrechas

2. Uniones de anclaje

a. De anclaje de los filamentos de actina

Célula-célula: banda de adhesión

Célula-matríz: contacto focal

b. De anclaje de filamentos intermedios

Célula-célula: Desmosomas

Célula-matríz: Hemidesmosomas

3. Uniones comunicantes: tipo Gap

ALBERTS. Bruce. Biología molecular de la célula. Editorial Omega. Tercera Edición, 2002


Desmosomas


La Conexina, una proteína transmembranal, que forma canales cilíndricos en uniones tipo gap

UNIONES DE OCLUSION

UNIONES ESTRECHAS Debajo de la superficie apical Barrera selectiva Evitan difusión de macromoléculas,

iones Estabilizan y mantienen polaridad de

células epiteliales Principales proteínas de 3-4 nm

integrales de membrana:

1. Ocludina

2. Claudina


UNIONES ESTRECHAS Requiere Ca2+ Proteínas con 4 hélices α JAM (junction adhesion molecules)

contribuyen a adhesión homófila (superfamilia Ig)

Tratamiento con proteasa tripsina destruye las uniones estrechas


UNIONES ESTRECHAS


UNIONES ESTRECHAS Ca 2+ importante en la formación e integridad de

éstas uniones Restringen movimientos de proteínas y lípidos de

la membrana Barrera de difusión no absoluta


UNIONES DE ANCLAJE Ampliamente distribuídas Unidades estructurales resistentes: músculo cardíaco y

epidermis Formas estructurales:

1. Uniones adherentes (actina)

2. Desmosomas (filamentos intermedios)

3. Hemidesmosomas (filamentos intermedios)


UNIONES DE ANCLAJE Dos clases de proteínas

1. Proteínas de adhesión intracelular

2. Glucoproteínas transmembranales de unión


UNIONES ADHERENTES Conectan las fibras de actina Epitelios: Banda de adhesión

(Zonula Adherens) debajo de las uniones estrechas mediadas por cadherinas

Mecanismos dependientes del Ca2+

Actina unida a la banda a través de α, β y gama-catenina, vinculina ,

α actinina y placoglobina


UNIONES ADHERENTES Célula-matríz Contactos focales o placas de

adhesión Zonas terminales de los haces

de actina Glucoproteínas que median ésta

adhesión: Integrinas Unión a los filamentos de actina

a través de talina, α-actinina y vinculina


http://portales.educared.net/wikiEducared/index.php?title=Imagen:Contacto_focal.jpg

UNIONES ADHERENTES 1. Cadherinas

2. Superfamilia de las Ig

Familias de CAM 3. Integrinas

4. Selectinas



Las Integrinas median interacciones débiles célula – célula y célula - MEC

La adhesión a la MEC es modulada porCambios en la actividad y número de Integrinas.

Factores de desadhesión promueven la migración celular y remodelan la Superficie celular.


Las uniones que contienen integrinas conectan las células a sustratos

CAM

Dominios orientados hacia el citosol reclutan proteínas adaptadoras al citoesqueleto y vías de señalización


INTERACCIONES MOLECULARESCAM se

asocian

a través de Interacciones intracelulares o cis Interacciones intercelulares o trans

Dominios extracelularesDominios citosólicos


CADHERINAS

Glicoproteínas transmembranales

Dependiente del Ca 2+ Tipo I o clásicas:

1. Cadherina –E (epitelial)

2. Cadherina-P (placenta)

3. Cadherina-N (neural)

4. Cadherina-L (hepática)


CADHERINAS Tres regiones

1. Extracelular: Aminoterminal determina especificidad

2. Transmembranal

3. Intracelular: C-terminal (filamentos de actina)

www.izt.uam.mx/contactos/n68ne/cadherina.pdf

Cadherina-Cadherina: mecanismo de adhesión .Alfredo Trejo Cordova,Contactos 68, 30-33 . 2008

CADHERINAS Región extracelular:

cinco dominios (EC1 o distal a EC5)

Formados por 100 aa 10 aa participan en la

unión entre dominios Sitios de unión al Ca 2+ Adhesión homofílica : cis

y trans www.izt.uam.mx/contactos/n68ne/cadherina.pdf


CADHERINAS

Dímeros de adhesión trans en células opuestas

Modelo dependiente de EC1: intercambio de 6 residuos de aa altamente conservados


www.izt.uam.mx/contactos/n68ne/cadherina.pdf

CADHERINAS Dominios citosólicos C- terminales conectados al

citoesqueleto por proteínas adaptadoras Cateninas α

β y p120

Catenina β media adhesiones citoesqueléticas y puede translocarse al núcleo



Clases principales de Moléculas de adhesión celular (CAMs)


Las Cadherinas median la adhesión homofílica célula - célula dependientes de Calcio


Las N-CAMs median adhesiones homofílicas célula – célula independientes de Calcio


Las selectinas y las CAMs participan el la extravasación de leucocitos


Las uniones que poseen Cadherinas conectan las células entre sí

SUPERFAMILIA DE LAS Ig Adhesión de leucocitos a células

endoteliales y migración Glucoproteínas con número variable

de dominios extracelulares: 70-100 aa

Formadas por 2 hojas β PECAM -1 o CD31: 6 dominios

extracelulares tipo Ig

40% carbohidratos

Leucocitos, plaquetas y células endoteliales – unión homofílica

Formación de tapón plaquetario http://www.uco.es/grupos/inmunologia-molecular/figuras_inmuno/figc08/paginas/Diapositiva4.htm

Villarroel M .Acta odontol. venez., dic. 1999, vol. 37, nº.3, p.188-192.

SUPERFAMILA DE Ig ICAMs: Glucoproteína

Interacción leucocito-endotelio

2 (ICAM-2/CD102) o 5 (ICAM-1/CD54) dominios tipo Ig

Dominios extracelulares interacción con LFA-1 (mayor afinidad ICAM-1)

Porción intracelular: residuos serina, treonina y tirosina


http://www.uco.es/grupos/inmunologia-molecular/figuras_inmuno/figc08/paginas/Diapositiva4.htm

SUPERFAMILIA DE Ig VCAM-1 o CD106 en células endoteliales,

macrófagos y células dendríticas.

Marginación y pavimentación leucocitaria 6,7 y 8 dominios tipo Ig Asociada a la membrana por unión tipo GPI Interacciona con Integrina alfa 4/ beta 1


Nombre Distribución Ligando

ICAM-1 (CD54)Leucocitos, Endotelio, Queratinocitos, Fibroblastos, Células mesenquimatosas, Músculo liso.

LFA-1, Mac-1.

VCAM-1 (CD106)Endotelio, Queratinocitos, Macrófagos,

Células dendríticas.VLA-4

ICAM-2 (CD102) Endotelio, Monocitos, algunos Linfocitos y células dendríticas LFA-1

ICAM-3Todos los Leucocitos,

Células LangerhansLFA-1

PECAM-1 (CD31)

Endotelio,

algunos Linfocitos, Monocitos, leucocitos Neutrófilos y Células madres de la médula ósea

Unión homóloga

LFA2 (CD2) Linfocitos, Timocitos LFA-3

LFA-3 (CD58) Células hematopoyéticas, Endotelio, Linfocitos LFA-2

Superfamilia de las Inmunoglobulinas

INTEGRINAS Median interacción célula-

célula y célula ECM Proteínas integrales de

membrana heterodiméricas Dos subunidades

polipeptídicas transmembranales: α y β

Clasificación según cadena β (21 tipos)

Cadenas α son glicoproteínas de PM 120-180kD

Cadena β de PM 90-110 kD Asociación no covalente


Sánchez-Mateos P, Cabañas C y Sánchez-Madrid P. (1996).

Regulation of integrin function. Sem. Cancer Biol., 7:99-109.

INTEGRINA Extremo N-terminal 7 u 8

regiones homólogas 3 o 4 unen cationes divalentes

(Ca 2+, Mg 2+, Mn 2+) Cadena β: regiones

conservadoras ricas en cisteína forman puentes disulfuro intracatenarios

Combinación con ligando: dos cadenas

Especificidad mediada por cadena α


Sánchez-Mateos P, Cabañas C y Sánchez-Madrid P. (1996). Regulation of integrin function. Sem. Cancer Biol.,

7:99-109.

INTEGRINAS Dominio citoplasmático pequeño Interacciona con proteínas

adaptadoras Se agrupan en los complejos de

adhesión focal asociándose a talina y actina α vinculina, tensina y actina

http://portales.educared.net/wikiEducared/index.php?title=La_membrana_plasm%C3%A1tica

http://portales.educared.net/wikiEducared/index.php?title=Imagen:Contacto_focal.jpg

INTEGRINA Complejo de adhesión focal

Se asocian FAK ( quinasa de adhesión focal) , Proteín tirosin quinasas (Src,Csk), PKC (serina-treonina), cinasas de fosfolípidos reorganización citoesqueleto e inducción genes

Activa Fosfolipasa C y MAP cinasas


Sánchez-Mateos P, Cabañas C y Sánchez-Madrid P. (1996). Regulation of integrin function. Sem. Cancer Biol.,

7:99-109.

INTEGRINAS Subfamilias: según su cadena β: beta-1, beta-2,

beta-7 Beta-1: CD29 y cadena alfa de diferentes tipos VLA (very late activation) con 6 tipos de cadena α

(CD 49 a-f) VLA1-VLA6 Se expresan en todas las células menos en

granulocitos Eosinófilos – VLA4


INTEGRINAS Beta 2: CD18 son integrinas linfoides con 3 isoformas (CD 11) de

cadena α y cadena β2 común “Integrina leucocitaria”. Adhesión a células endoteliales

1.LFA-1 (Lymphocyte function-associated Antígen-1) 1 cadena β2 y una α1 (linfocitos, NK, monocitos, macrófagos y granulocitos)

Ligandos: ICAM-1, 2 y 3

2. MAC-1 o CD11b-CD18 (células de Langherhans)

Ligandos: ICAM-1, fibronectina, factor X

3. p150,95 o CD11c-CD18


INTEGRINAS Beta-7: linfocitos en placas de Peyer Se unen en la ECM a la fibronectina, laminina, a

ICAM-1, fibrinógeno y factor de Von Willebrand Interacción con Laminina por regiones MIDAS

(Metal Ion-Dependent Adhesion Site) dos cadenas α y átomo de Ca

Interactúan principalmente con actina y menos con filamentos intermedios


Integrina Nombre Distribución Ligando

a 1β1 VLA-1 Linfocitos T, Músculo liso

Fibroblastos, Monocitos

LAMININA

COLÁGENO TIPO I y IV

a 2β1 VLA-2 Linfocitos T y B,

Queratinocitos, Monocito, Plaquetas,

Fibroblastos,

Células de Langerhans

LAMININA,

COLÁGENO TIPO I y IV

a 3β1 VLA-3 Leucocitos, Queratinocitos, Células de

Langerhans

FIBRONECTINA, LAMININA,

COLÁGENO TIPO II

a 4β1 VLA-4 Linfocitos T y B,

Células de Langerhans, Fibroblastos,

Monocitos, Mastocitos,

Leucocitos eosinófilos

FIBRONECTINA, VCAM-1

a 5β1 VLA-5 Linfocitos T, Plaquetas,

Células de Langerhans, Fibroblastos,

Monocitos, Mastocitos

FIBRONECTINA

a 6β1 VLA-6 Linfocitos T, Plaquetas,

Queratinocitos,

Células de Langerhans, Monocitos

LAMININA

a 7β1 VLA-7 Células músculo liso LAMININA

a 8β1 VLA-8 Células epiteliales, Tejido nervioso Se desconoce

a 9β1 VLA-9 Queratinocito Se desconoce

www.monografias.com/trabajos904/moleculas-adh...

http://www.monografias.com/trabajos904/moleculas-adhesion-odontologia/moleculas-adhesion-odontologia.shtml

SELECTINA Tres glucoproteínas Dominio N-terminal tipo

lectina C Dominio tipo factor de

crecimiento epidérmico Dominio tipo proteína

reguladora del complemento Porción transmembrana Dominio intracitoplasmático

cortohttp://www.uco.es/grupos/inmunologia-molecular/figuras_inmuno/figc08/paginas/Diapositiva4.htm

Rosen SD y Bertozzi CR (1994). The selectins and their ligands. Curr. Opinion Cell Biol., 6:663-673

SELECTINA Tres miembros que corresponden a los

antígenos de diferenciación leucocitaria que se unen a oligosacáridos – proteínas transmembranales

1- CD62L (Lselectina)

2- CD62P (P-selectina)

3- CD62E (E-selectina)

Luego de activación celular son removidas por internalización a lisosomas (P-E selectinas) o por corte proteolítico (L-E selectinas)


SELECTINA

Moléculas que interaccionan con selectinas: GlyCAM-1 (Glycosylated-dependent CAM-1) –

células endoteliales de vénulas en ganglios CD-34 – antígeno de diferenciación leucocitaria MadCAM-1 (Mucosal addressin CAM-1) –

superfamilia de las Ig (Endotelio de vasos sanguíneos)

PSGL-1 (P Selectin Glycoprotein Ligand-1) Mucinas, ricamente glicosiladas en residuos de

serina y treonina


UNIONES DE ANCLAJE DESMOSOMAS Lugar de anclaje para

filamentos intermedios (rigidez)

Filamentos de queratina (células epiteliales) y de desmina (fibras musculares cardíacas)


UNIONES DE ANCLAJE Placa citoplasmática: complejo

proteico de anclaje intracelular (placoglobinas y desmoplaquinas)

Asociada a red de filamentos de queratina

Proteínas de unión transmembranal: cadherinas


UNIONES DE COMUNICACION GAP JUNCTION Amplia distribución Membranas celulares

separadas por un espacio de 2-4nm

Paso de iones y moléculas hidrosolubles con PM no mayor a 1000 daltons


UNIONES DE COMUNICACION

Alternan estados abiertos y cerrados

Permeabilidad disminuída por descenso de pH o aumento de Ca 2+ libre citoplasmático


UNIONES CELULARESuniones estrechas: actúan como barrerarestringiendo el movimiento de moléculasentre el dominio apical y basolateral

uniones adherentes: unen a las células entresi a través de un citoesqueleto contráctil. Jueganun rol importante en la morfogénesis

desmosomas: unen a las células entre sí através de un citoesqueleto rígido. Contribuyena mantener la estructura del epitelio

hemidesmosomas: unen a las células a lamembrana basal. Cumplen un rol estructural

adhesiones focales: cumplen un rol mecánico y deseñalización; unen las células a la membrana basal

uniones en hendidura: permiten el pasaje deiones, segundos mensajeros, y otras moléculas


MATRIZ EXTRACELULAR DE LAS LAMINAS EPITELIALES

MATRIZ EXTRACELULAR

Lodish, Harvey; Et al. Biología celular y molecular, 5ª edición PANAMERICANA 2005.

Envuelve y organiza muchas células en los tejidos

Constituida por proteínas secretadas y polisacáridos

Coordina las funciones celulares

Rellena el espacio entre las células y une entre si la células a los tejidos

INTERACCION CELULA-MATRIZ EXTRACELULAR

INTEGRINA Sirve como medio de anclaje alCITOESQUELETO

Unión célula - Matriz extracelular

Estabilidad de las uniones CELULA-MATRIZ

Unión del citoesqueleto -Matriz Extracelular


MOLECULAS DE LA MATRIZ EXTRACELULARProteoglucanos

Fibras de Colágeno

Proteínas multiadhesivas

Altamente Viscoso Un grupo de

glucoproteínas amortigua el contacto (célula-molécula extracelulares)

Fuerza mecánica Elasticidad

Solubles Fija e interconecta

los receptores de adehesión (superficie celular y otros componentes de la ME


LAMINA BASAL

Regenera tejidos Organiza las células en los tejidos Guía las células en migración durante la formación de

tejidos


COMPONENTES PROTEÍCOS DE LA LÁMINA BASAL

Colágeno tipo IV

Lamininas

Entactina

Perlecano

Lodihs, Harvey; Et al. Biología celular y molecular, 5ª edición PANAMERICANA 2005.

20 tipos de colageno Forma hélices triples, las cadenas

polipetidicas se enrollan una alrededor de la otra en una estructura en forma de cuerda

Se diferencian por:- # y la longitud de los segmentos

helicoidales triples- Su estructura tridimensional- Modificación covalente de las cadenas α

COLAGENO



Clasificación del colágeno

Colágeno tipo IV

Función principal es la de sostén y filtración

Colágeno que forma la lámina basal

Polipeptido (3 a.a Gly-X-Y)

No se polimeriza en fibrillas, sino que forma un enmallado de moléculas orientadas al azar, asociadas a proteoglicanos y con las proteínas estructurales laminina y fibronectina.


Glicoproteina

Moléculas largas y flexibles (heterotrímeros)

Responsables de la unión a colágeno y otras proteínas.

Unión a la superficie celular mediada por integrinas

Se encuentra a nivel de la lamina basal

Lamininas

Dominios LG median la unión dependienteDel Ca +2 a carbohidratos (sindecano)


GLICOPROTEINA

Moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios hidratos de carbono

Reconocimiento celular

Integrada por uno o más oligosacáridos

Polímeros formados a base de monosacáridos unidos por enlaces O-glicosídicos.

Molecular Biology of the Cell (3rd Edition). Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. Garland Publishing

http://docencia.izt.uam.mx/acbc/images/celula/glicoproteina.png

Unión N-glicosídica a una proteína Unión O-glicosídica a una proteína

www.ehu.es/biomoleculas

GLICOPROTEINA


Glicoproteina pequeña Se asocia a la laminina y

colageno IV Da estabilidad a la estructura

Entactina


Proteoglucanos

Subgrupo de glucoproteínas con cadenas de polisacaridos (glucosaminoglucanos –GAG)

Largos polímeros lineales de disacáridos específicos repetidos

Se sintetizan en el retículo endoplasmático


Mantienen hidratada la matriz extracelular

Proteoglucanos

Sindecanos

Interacciones entre célula y matriz

Presentar ciertas moléculas de señalización externaa sus receptores de la superficie celular

Expresados por células epiteliales

Proteínas con dominio de transmembrana (correceptores)


Clasificación

Proteoglicanos

Proteina

GAGs

Condroitin Sulfato Dermatan Sulfato Queratan Sulfato Heparan Sulfato

Condroitina 4– y 6–sulfatos:Compuesto de D-glucoronatoy GalNAc-4- o 6-sulfatounión tipo β(1, 3)


Dermatan sulfatos:Compuestos de L-iduronato (muchos contienen sulfato)+ GalNAc-4-sulfatounión tipo α(1, 3)

Heparina y Heparan Sulfatos:Compuesto de iduronato-2-sulfato (D-glucuronato-2-sulfato)y N-sulfo-D-glucosamina-6-sulfatounión tipo α(1, 4)(heparan tienen menos sulfato que las heparinas)

Queratan sulfatos:Compuestos de galactosa + GlcNAc-6-sulfatounión tipo β(1, 4)

GLICOSAMINOGLICANO GAGS

N- acetil glucosamina N- acetil galactoamina

GLICOSAMINOGLICANO GAGS

Constituido por unidades repetidas de disacárido.

Proporcionan un soporte mecánico a la matriz extracelular

Se une a proteínas para formar PROTEOGLICANOS

Gel formado por polisacárido


ALTERACIONES

Síndrome de Ehlers-Danlos

http://images.google.com.co/imgres

Matriz extracelular de los tejidos no epiteliales

Colágeno I Hélice triple larga :

2 cadenas alfa1 y una cadena alfa 2.

Fibrillas

Fibras de colágeno

Síntesis de colágeno

1:formacion de las cadenas de procolágeno.

2: Asociación, unidos por enlaces covalentes disulfuros.

Modificaciones: hidroxilacion o isomerizacion (prolinas y lisinas)

Síntesis de colágeno

3: Unión a la chaperona Hsp47 estabiliza las hélices y evita la agregación de trímeros.

4 y 5: Trasporte al aparato de Golgi generando asociaciones laterales.

6:Secrecion 7: Peptidasa extra celular

(proteina 1 morfogenetica osea)

Diferencia entre Alfa 1 y Alfa 2

AMA Tipo I Tipo II Tipo III Tipo IV Tipo V

alfa1 alfa2 A B

3-Hyp 1 0 2 — 11 2,5 2,9

4-Hyp 96 86 99 125 130 109 109

Asp 46 44 42 42 51 51 50

Thr 20 20 20 13 23 26 19

Ser 42 43 27 39 37 31 26

Glu 74 66 89 71 84 84 91

Pro 129 113 121 107 61 97 118

Gly 330 336 333 350 310 319 322

Ala 112 102 100 96 33 52 46

Val 20 32 18 14 29 27 18

Gys 1 - - - 2 8 - -

Met 8 6 9 8 10 11 8

Ile 6 16 9 13 30 16 19

Leu 18 32 26 22 54 35 39

Tyr 2 2 1 3 6 18 2,1

Xhe 12 10 13 8 27 14 12

Hyl 4,3 8 20 30 10 18 20

Lys 30 22 2 6 10 11 7,3

Arg 49 51 51 46 33 68 50

Asociación de distintos tipos de colágeno

Tendones: Proteoglicanos y Colágeno VI (en forma no covalente) generando fibras mas gruesas.

Cartílago:

Colágeno IX se une en intervalos regulares (enlace covalente)

Fibronectina

•multiadhesiva de la matrizProteína

•migración y diferenciación en la embriogénesis•Cicatrización , promueven la coagulación y migración de macrófagos y células inmunes.Función

•Células a la matriz por medio de la unión de colágeno fibroso ,proteoglucanos e integrinas

Adhesión

Fibronectina

Unión de Fibronectina - Integrinas

RGD: Arg-Gly-Asp

La adhesión entre célula y matriz es modulada por variación en la actividad de unión y por la cantidad de integrinas

Baja afinidad (inactiva) alta afinidad (activa).

Los cambios de conformación incrementan la afinidad por los ligandos.

Separación de dominios alteran el citoesqueleto y activan o inhiben las vías de señalización.

El movimiento de los leucocitos hacia el interior de los tejidos (extravasación) depende de interacciones adhesivas

Mediados por selectinas: interacciones entre células vasculares y leucocitos

Uniones Intercitoplasmaticas (Gap junctions)

Hemicanales están compuestos por las Conexinas.

Iones y moléculas pequeñas pueden pasar a través de las uniones permitiendo el acople metabólico y eléctrico entre células.

las cÉlulas en su contexto social “el complejo dentinopulpar”

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