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

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

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

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 CELULARES
1. 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


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 por
Cambios 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
MOLECULARES
CAM se
asocian Dominios extracelulares
a través de Dominios citosólicos
 Interacciones intracelulares o cis
 Interacciones intercelulares o trans


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)

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

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


CADHERINAS

 Dímeros de adhesión
trans en células
opuestas
 Modelo dependiente de
EC1: intercambio de 6
residuos de aa
altamente conservados



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
http://www.uco.es/grupos/inmunologia-
Formación de tapón plaquetario 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


Superfamilia de las Inmunoglobulinas
Nombre Distribución Ligando
Leucocitos, Endotelio,
ICAM-1 (CD54) Queratinocitos, Fibroblastos,
Células mesenquimatosas, Músculo LFA-1, Mac-1.
liso.

Endotelio, Queratinocitos,
VCAM-1 (CD106) Macrófagos, VLA-4
Células dendríticas.

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

Todos los Leucocitos,
ICAM-3 LFA-1
Células Langerhans

Endotelio,
PECAM-1 (CD31) algunos Linfocitos, Monocitos, Unión homóloga
leucocitos Neutrófilos y Células
madres de la médula ósea

LFA2 (CD2) Linfocitos, Timocitos LFA-3
LFA-3 (CD58) Células hematopoyéticas, LFA-2
Endotelio, Linfocitos

INTEGRINAS
 Median interacción célula-
célula y célula ECM
 Proteínas integrales de
membrana heterodiméricas
 Dos subunidades
polipeptídicas
transmembranales: α y β http://www.uco.es/grupos/inmunologia-
 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 http://www.uco.es/grupos/inmunologia-
 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.p
hp?title=La_membrana_plasm%C3%A1tica

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 http://www.uco.es/grupos/inmunologia-
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 LAMININA

Fibroblastos, Monocitos COLÁGENO TIPO I y IV

a 2β1 VLA-2 Linfocitos T y B, LAMININA,

Queratinocitos, Monocito, Plaquetas, COLÁGENO TIPO I y IV

Fibroblastos,

Células de Langerhans

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

Langerhans

COLÁGENO TIPO II

a 4β1 VLA-4 Linfocitos T y B, FIBRONECTINA, VCAM-1

Células de Langerhans, Fibroblastos,

Monocitos, Mastocitos,

Leucocitos eosinófilos

a 5β1 VLA-5 Linfocitos T, Plaquetas, FIBRONECTINA

Células de Langerhans, Fibroblastos,

Monocitos, Mastocitos

a 6β1 VLA-6 Linfocitos T, Plaquetas, LAMININA

Queratinocitos,

Células de Langerhans, Monocitos

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...

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 http://www.uco.es/grupos/inmunologia-
corto
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 CELULARES
uniones estrechas: actúan como barrera
restringiendo el movimiento de moléculas
entre el dominio apical y basolateral

uniones adherentes: unen a las células entre
si a través de un citoesqueleto contráctil. Juegan
un rol importante en la morfogénesis

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

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

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

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

MATRIZ EXTRACELULAR

Envuelve y organiza muchas células en los tejidos

Coordina las funciones celulares

Constituida por proteínas secretadas y polisacáridos

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

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

INTERACCION CELULA-MATRIZ
EXTRACELULAR

Unión célula - Matriz Sirve como medio de anclaje al
extracelular INTEGRINA
CITOESQUELETO

Unión del citoesqueleto -
Estabilidad de las uniones
Matriz Extracelular
CELULA-MATRIZ


MOLECULAS DE LA MATRIZ
EXTRACELULAR
Fibras de Proteínas
Proteoglucanos
Colágeno multiadhesivas

 Altamente Viscoso  Fuerza mecánica  Solubles
 Un grupo de  Elasticidad  Fija e interconecta
glucoproteínas amortigua los receptores de
el contacto (célula- adehesión (superficie
molécula extracelulares) 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 BAS

Colágeno tipo IV

Lamininas

Entactina

Perlecano

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

COLAGEN
O
 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


Clasificación del colágeno


Colágeno tipo IV

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.

Función principal es la de sostén y
filtración


Lamininas
 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

Dominios LG median la unión dependiente
Del 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

GLICOPROTEINA

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

www.ehu.es/biomoleculas

Entactina

 Glicoproteina pequeña
 Se asocia a la laminina y
colageno IV
 Da estabilidad a la estructura


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

Interacciones entre célula y matriz

Sindecanos

Presentar ciertas moléculas de señalización externa
a sus receptores de la superficie celular

Proteínas con dominio de transmembrana
(correceptores)

Expresados por células epiteliales


Clasificación

Proteina
Proteoglicanos  Condroitin Sulfato
GAGs  Dermatan Sulfato
 Queratan Sulfato
 Heparan Sulfato

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


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

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

Queratan sulfatos:
Compuestos de galactosa + GlcNAc-6-
sulfato
unión 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


Síndrome de Ehlers-Danlos

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

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

Proteína • multiadhesiva de la matriz

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

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

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.

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