ACADEMIA NACIONAL DE MEDICINA DE COLOMBIA

INTERACCIÓN CÉLULA + MATRIZ

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La matriz extracelular (MEC) es una estructura altamente dinámica que está presente en todos los tejidos y se somete continuamente a un remodelado controlado. La matriz extracelular es una estructura tridimensional no celular que está presente en todos los tejidos y es esencial para la vida. La función de la MEC va más allá de proporcionar apoyo físico para la integridad y elasticidad del tejido: es una estructura dinámica que se remodela constantemente para controlar la homeostasis del tejido.

Un remodelado controlado de la MEC implica cambios cuantitativos y cualitativos, mediados por enzimas específicas que son responsables de la degradación. Todas las células están en contacto cercano con la matriz extracelular, ya sea de manera continua o en fases importantes de su desarrollo (por ejemplo, como células madre o progenitoras o durante la migración e invasión celular). La MEC es bien conocida por su capacidad para proporcionar soporte estructural para órganos y tejidos, para capas celulares en forma de membranas basales y para células individuales como sustratos para la motilidad celular.

Además, la composición de la matriz que puede variar según el sitio anatómico y el estado fisiológico de un tejido, le permite a la célula saber dónde está y que debe hacer. En el hueso, por ejemplo, la matriz es más abundante que las células que la rodean; en el cerebro la situación es diferente, las células son mucho más abundantes y la matriz es sólo un constituyente menor. 

Diferentes combinaciones de componentes de la matriz extracelular la constituyen en el material ideal para propiedades específicas: fuerza en un tendón, diente o huesos; amortiguación en el cartílago y adhesión en la mayoría de los tejidos.

Tanto la matriz extracelular como las moléculas de adhesión, son consideradas componentes fundamentales para mantener la estabilidad celular, del tejido, órgano y sistema; además, participan en procesos vitales. Una vez establecida, la composición de la MEC permanece estable. Sin embargo, esto cambia radicalmente después de una lesión o enfermedad.

Por lo tanto, está claro que las proteínas y estructuras de la MEC desempeñan un papel vital en la determinación, diferenciación, proliferación, supervivencia, polaridad y migración de las células. Las señales de la MEC son posiblemente tan importantes como las señales solubles para controlar estos procesos y probablemente más. Cada célula está íntimamente uni­da a su espacio extracelular.

El espa­cio extracelular únicamente permite la existencia de procesos metabóli­cos que afectan a la célula y, sólo como resultado de tales procesos, puede ser activo el material genéti­co del núcleo celular. El espacio extracelular proporciona un tamiz molecular entre la célula y los capilares próximos a ella (capilares sanguí­neos y linfáticos). Las sustancias que estructuran la matriz extracelular forman una red de complejos de car­bohidratos de alta polimerización: carbohidratos unidos a proteínas (proteoglicanos -PGs-), así como carbohidratos no unidos a proteínas (glicosaminoglicanos -GAGs-).

Además la MEC cuenta con diversas composiciones, pero se resaltara la generalidad de tener: Fibras reticulares (Colágeno tipo III), Asa de colágeno tipo VII, Colágeno tipo IV, Colágeno tipo Fibrilar, Proteoglicano, Glicosaminoglicanos, Sindecan (Proteoglicano), Laminina con entactina, Integrina, Fibronectina, Fibroblasto, Filamento Intermedio, Hemidesmosoma con integrina α6β4, Filamentos de Actina, Elastina entre otros.

Los nuevos estudios de la matriz extracelular han permitido entender la biología de la metástasis en los diversos tipos de neoplasias, lo cual ha permitido en la investigación para el desarrollo de nuevos fármacos antineoplásicos.

Referencias: 

1.     Jhan Sebastian Saavedra Torres, La matriz extracelular: un ecosistema influyente en la forma y comportamiento de las células. Morfolia, Volumen 7, Número 1, 2015. ISSN electrónico 2011-9860.

2.     Richard O. Hynes; Extracellular matrix: not just pretty fibrils, Science. 2009 Nov 27; 326(5957): 1216–1219. doi:  [10.1126/science.1176009]

3.     Jarvelainen H, Sainio A, Koulu M, Wight TN, Penttinen R. Extracellular matrix molecules: potential targets in pharmacotherapy. Pharmacol Rev. 2009;61:198–223.

4.     Caroline Bonnans. Remodelling the extracellular matrix in development and disease. Nat Rev Mol Cell Biol. 2014 Dec; 15(12): 786–801. doi:  [10.1038/nrm3904]

Jhan Sebastián Saavedra-Torres, Luisa Fernanda Zúñiga-Cerón, Nelson Adolfo López GarzónMaría Virginia Pinzón Fernández, Carolina SalgueroJheymmy Lorena Garcés Gómez. Universidad del Cauca

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