Matriz Extracelular

Matriz Extracelular y Proteínas Estructurales.

La matriz extracelular es un entramado de moléculas, proteínas y carbohidratos que se disponen en el espacio intercelular y que es sintetizado y secretado por las propias células. Tiene múltiples funciones: aporta propiedades mecánicas a los tejidos, mantiene la forma celular, permite la adhesión de las células para formar tejidos, sirve para la comunicación intercelular, forma sendas por las que se mueven las células, modula la diferenciación celular y la fisiología celular, secuestra factores de crecimiento, etc. La cantidad, la composición y la disposición de la matriz extracelular dependen del tipo de tejido considerado. Hay algunos como el tejido epitelial y el nervioso que carecen o tienen muy poca matriz extracelular, mientras que en otros como el tejido conectivo es el elemento más importante en volumen.

Las principales macromoléculas que componen la matriz extracelular son: colágeno, elastina, glucosaminoglucanos, proteoglicanos y glicoproteínas. Todas ellas se encuentran en un medio acuoso junto con otras moléculas de menor tamaño, además de los iones. Es la cantidad, la proporción y el tipo de cada una de estas macromoléculas lo que distingue a unas matrices extracelulares de otras.

Proteínas Estructurales

La matriz extracelular esta formada principalmente por proteínas, glucosaminoglucanos, proteoglicanos y glicoproteínas, organizados en entramados diversos que constituyen las diferentes matrices extracelulares de los distintos tejidos. Las proteínas más abundantes son el colágeno y la elastina.

Colágeno

Se denomina colágeno a una familia de proteínas muy abundante en el organismo de los animales. En los vertebrados hay más de 40 genes que sintetizan unas cadenas de aminoácidos denominadas cadenas, las cuales se asocian de tres en tres para formar hasta 28 tipos de moléculas de colágeno diferentes. Las moléculas de colágeno pueden representar del 25 al 30 % de todas las proteínas corporales. La organización de las moléculas de colágeno en estructuras macromoleculares tridimensionales es variada. Pueden formar fibras paralelas para resistir tensiones unidireccionales, como ocurre en tendones y ligamentos, o fibras orientadas en forma de malla para soportar tensiones que pueden venir de todas las direcciones, como ocurre en el hueso, en el cartílago y en el tejido conectivo.

Forman fibras. Son los más abundantes de todas las formas de colágeno y están formadas por repeticiones de moléculas de colágeno, tres cadenas arrolladas en forma de triple hélice dextrógira que forman las unidades repetidas. El colágeno se sintetiza en el interior celular en forma procolageno, formado por 3 subunidades inmaduras, que es exocitado al exterior celular. Tras la liberación sufre un tratamiento enzimático que elimina una secuencias terminales de cada cadena, transformando el procolageno en colágeno. Tras ello las moléculas de colágeno se ensamblan automáticamente para formar las fibrillas de colágeno, que a su vez se unen para formar las fibras de colágeno. De los colágenos que forman fibras los más frecuentes son el tipo I, que abunda en huesos, cartílago y piel, y que representa el 90 % de todo el colágeno del organismo. Otros tipos abundantes son el II, presente en el cartílago hialino, y el III, que abunda en la piel y en los vasos sanguíneos. Forman mallas. Estos tipos de colágeno suelen formar láminas de entramados moleculares. Se encuentran rodeando los órganos o formando la base de los epitelios. Entre estos se encuentra el colágeno tipo IV que abunda en la lámina basal, localizada entre el epitelio y el tejido conectivo. Establecen conexiones. Forman puentes de unión entre moléculas de la matriz extracelular y el colágeno fibrilar o el colágeno que forma mallas.

Fibras elásticas

Es una proteína abundante en muchas matrices extracelulares y aparece como un componente de las denominadas fibras elasticas, las cuales son agregados insolubles de proteínas. Al contrario que las fibras de colágeno, las fibras elasticas tienen la capacidad de estirarse en respuesta a las tensiones mecánicas y de contraerse para recuperar su longitud inicial en reposo. La elasticidad de nuestros tejidos depende de las fibras elásticas. Se encuentran sobre todo en la dermis, en las paredes de las arterias, en el cartílago elástico y en el tejido conectivo de los pulmones.

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