Diferenciaciones de la membrana plasmática

FUNDACION HECTOR A. BARCELÓ

FACULTAD DE MEDICINA

CARRERA DE MEDICINA

PRIMER AÑO

MATERIA = BASES BIOLOGICAS Y ANTROPOLOGICAS DE LA VIDA

AREA = BIOLOGIA CELULAR

TEMA = DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA

DIFERENCIACIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Existen regiones de la membrana adaptadas a diferentes funciones: adsorción, secreción, transporte de líquidos, adherencia mecánica, interacciones con células adyacentes y con la matriz extracelular , denominándose especializaciones o diferenciaciones de la membrana . Se las encuentra solamente en ciertas células , fundamentalmente las células del tejido llamado epitelial , que se encuentra en contacto con la superficie libre de los órganos y del cuerpo en general .

Dichas células epiteliales tienen un lado en contacto con la superficie libre , denominado lado apical . El lado opuesto está en contacto con otro tejido , denominado conectivo o conjuntico , y ese lado se llama lado basal . Los otros lados de una célula epitelial están en contacto con otras células epiteliales del mismo tejido , denominándose lado lateral .

Entonces en una célula epitelial tenemos

• Lado apical

• Lado basal

• Lado lateral

Cada lado o superficie de la célula epitelial tiene sus propias especializaciones o diferenciaciones , por lo cual se las clasifica en

Diferenciaciones de la superficie

• Apical

• Lateral

• basal

DIFERENCIACIONES DE LA SUPERFICIE LATERAL

Uniones intercelulares

Introducción

En muchos puntos de los contactos entre dos células o entre las células y la matriz extracelular se encuentran uniones especializadas . Están especialmente desarrolladas en las células epiteliales motivo por el cual se estudian en este capítulo .

Características generales

• Las uniones ocluyentes son un sello entre dos células epiteliales que evita que las moléculas más pequeñas puedan salir de un lado hacia el otro de dicha unión .

• Las uniones de anclaje son mecanismos para mantener las células entre sí y con el material extracelular perfectamente ubicadas

• Las uniones comunicantes sirven para mediar el pasaje de señales químicas o eléctricas entre dos células para que una célula interactúe con la de al lado

Clasificación funcional de las uniones intercelulares .

1. Uniones oclusivas : unión estrecha

2. Uniones de anclaje .

A) Sitios de enganche de filamentos de actina .

1- uniones adherentes entre dos células : cinturón de adhesión o unión intermedia.

2- uniones adherentes entre una célula y la matriz : contactos focales .

3- uniones septadas : se encuentran solamente en in vertebrados .

B) Sitios de enganche de filamentos intermedios .

1- entre célula y célula : desmosomas .

2- entre célula y matriz : hemidesmosomas .

3- uniones comunicantes .

a- unión de espacio o nexus

b- sinapsis químicas .

c- plasmodesmos : solamente en plantas .

Descripción de cada unión en particular

UNIONES OCLUSIVAS = UNIÓN ESTRECHA

Se denomina también zonula ocludens . Forma una barrera de permeabilidad selectiva en las células epiteliales . En el caso del epitelio del intestino delgado por ejemplo sirve para mantener el contenido de distintas sustancias del intestino en el compartimento que le corresponde . Forma una barrera a la disposición de sustancias que están a la luz del intestino o que están en el interior de la mucosa intestinal para que no puedan pasar hacia el otro lado

Estructura general de unión estrecha .

Hay puntos de contacto entre las membranas de las dos células adyacentes que forman como un cinturón que rodea toda la célula . En cada punto de contacto hay una línea de moléculas de proteínas especificas en el interior de la membrana o sea unidas a el lado externo de la bicapa lipidica de la membrana

Microscopía electrónica

Con el microscopio electrónico se observa que las membranas plasmáticas de las dos células adyacentes se ponen en contacto en varios puntos fusionándose la lámina externa de ambas membranas formando una estructura pentalaminar , o sea constituida por cinco láminas que son

1. la lámina oscura de una membrana ,

2. la lámina clara de esa membrana ,

3. una lámina oscura formada por la unión de las dos láminas oscuras externas de las membranas de las células adyacentes ,

4. una lámina clara de la otra célula

5. por último la lámina oscura interna de la célula adyacente .

La fusión de las láminas externas de ambas membranas forma una red lineal de crestas incrustadas en surcos complementarios . En éstas crestas las proteínas integrales de las membranas originan una barrera física al paso de moléculas a través del espacio intercelular constituyendo una especie de bandas selladoras . Se las encuentra en la superficie lateral apical de las células .

En este tipo de unión hay tres clases de proteínas

• Ocludina

• Claudinas

• MAU (moléculas adhesivas de la unión)

UNIONES DE ANCLAJE = UNION INTERMEDIA

Sirven para robustecer la unión entre una célula y otra o con la matriz extracelular .

Proteínas de las uniones de anclaje

En éstas uniones se encuentran dos tipos distintos de proteínas .

1- proteínas intracelulares de enganche :

forman una placa en la superficie citoplasmática de la membrana plasmática , o sea hacia adentro , y conectan el complejo de unión a los filamentos de actina o los filamentos intermedios de la propia célula , de acuerdo a qué tipo de unión se trate .

2- proteínas transmembrana ligadoras :

atraviesan la membrana plasmática . Tienen tres regiones

• una región citoplasmática que va hacia adentro de la célula por la cual se unen a proteínas intracelulares de enganche de la misma célula

• una región extracelular que interactúa con la matriz extracelular o con la región extracelular de las proteínas ligadoras transmembrana de otras células .

• una región intramembrana , que queda atravesando la bicapa lipidica de la membrana plasmática

En resumen éstas uniones de anclaje sirven para conectar el citoesqueleto de una célula con la matriz extracelular o con el citoesqueleto de la célula de al lado .

UNIÓN INTERMEDIA O ZONULA ADHERENS

Son uniones de adherencia entre dos células. Forman un cinturón de adhesión que rodea toda la superficie de una célula justo debajo del cinturón de sellado que forma la unión estrecha . Se denomina también zonula adherente y se encuentra inmediatamente por debajo de la unión estrecha . Se observa que las membranas de las dos células adyacentes se acercan a una distancia de 20 a 25 nanómetros ; en ese espacio intercelular se encuentra una sustancia filamentosa . Dentro del citoplasma hay un material cerca de la membrana plasmática de cada célula . También se encuentran en el citoplasma de la célula en relación con la unión intermedia una serie de microfilamentos de siete nanómetros de diámetro formados por moléculas de actina que constituyen una red . Ésta red está además conectada con el llamado velo terminal que es una banda de microfilamentos que recorre el citoplasma para apical . Más adelante se analiza en detalle ésta red .

La proteína ligadora transmembrana que atraviesa la membrana plasmática según se explico anteriormente es , en este caso la caderina .

Relaciones de la caderina

a. intracelulares

La región intracelular de la caderina se engancha con alguna de las proteínas siguientes

• catenina

• vinculina

• alfa actinina

• placoglobina

Éstas proteínas se unen con la red contráctil de filamentos de actina adyacente a la unión intermedia que hay dentro de cada célula que corre paralelo a la membrana plasmática mencionado arriba . A su vez todo este sistema está conectado con proteínas motoras como la miosina y con el velo terminal . De ésta manera vemos que la caderina está unida al citoesqueleto .

b. extracelulares

La región extracelular de la caderina se engancha con la región extracelular de la caderina de la célula adyacente formando un aparato transcelular que une el citoesqueleto de las dos células adyacentes .

CONTACTOS FOCALES O PLACAS DE ADHESIÓN

Son uniones adherentes similares a la unión intermedia pero entre células y la matriz citoplasmática . Las proteínas transmembrana ligadoras en este caso son las integrinas .

Relaciones de la integrina de los contactos focales

a. Relaciones extracelulares

La región extracelular de la integrina en el contacto focal se une a las proteínas de la matriz extracelular en lugar de unirse a otra célula como en el caso anterior

b. Relaciones intracelulares

La región intracelular de la integrina se une indirectamente a filamentos de actina a través de alguna proteína de enganche como las llamadas

• talina

• alfa actinina

...