Guinguette Marais Poitevin

Matriz extracelular de células animais

A maioria das células animais liberta materiais para o espaço extracelular. Os componentes primários destes materiais são proteínas, e a proteína mais abundante é o colagénio. As fibras de colagénio são entrelaçadas com moléculas proteicas contendo hidratos de carbono chamadas proteoglicanos. Colectivamente, estes materiais são chamados a matriz extracelular (Figura 1). A matriz extracelular não só mantém as células juntas para formar um tecido, como também permite que as células dentro do tecido comuniquem umas com as outras. Como pode isto acontecer?

Figure 1. A matriz extracelular consiste numa rede de proteínas e hidratos de carbono.

Células têm receptores de proteínas nas superfícies extracelulares das suas membranas plasmáticas. Quando uma molécula dentro da matriz se liga ao receptor, esta altera a estrutura molecular do receptor. O receptor, por sua vez, altera a conformação dos microfilamentos posicionados mesmo no interior da membrana plasmática. Estas alterações conformacionais induzem sinais químicos no interior da célula que atingem o núcleo e ligam ou desligam a transcrição de secções específicas do ADN, o que afecta a produção de proteínas associadas, alterando assim as actividades dentro da célula.

p>Acoagulação do sangue fornece um exemplo do papel da matriz extracelular na comunicação celular. Quando as células que revestem um vaso sanguíneo são danificadas, apresentam um receptor de proteínas chamado factor de tecido. Quando o factor tecidular se liga a outro factor da matriz extracelular, faz com que as plaquetas adiram à parede do vaso sanguíneo danificado, estimula as células musculares lisas adjacentes do vaso sanguíneo a contrair-se (constrição do vaso sanguíneo), e inicia uma série de passos que estimulam as plaquetas a produzir factores de coagulação.

Junções intercelulares

Células também podem comunicar entre si através do contacto directo, referido como junções intercelulares. Existem algumas diferenças nas formas como as células vegetais e animais o fazem. Plasmodesmata são junções entre células vegetais, enquanto que os contactos entre células animais incluem junções apertadas, junções de fendas, e desmosomas.

Plasmodesmata

Em geral, longas extensões das membranas de plasma de células vegetais vizinhas não podem tocar umas nas outras porque estão separadas pela parede celular que envolve cada célula. Como pode, então, uma planta transferir água e outros nutrientes do solo a partir das suas raízes, através dos seus caules, e para as suas folhas? Esse transporte utiliza os tecidos vasculares (xilema e floema) principalmente. Existem também modificações estruturais chamadas plasmodesmados (singular = plasmodesma), numerosos canais que passam entre paredes celulares de células vegetais adjacentes, ligam o seu citoplasma, e permitem o transporte de materiais de célula para célula, e assim por toda a planta (Figura 2).

Figure 2. Um plasmodasma é um canal entre as paredes celulares de duas células vegetais adjacentes. Os plasmodados permitem a passagem de materiais do citoplasma de uma célula vegetal para o citoplasma de uma célula vegetal adjacente.

Junções estreitas

Uma junção estanque é um selo estanque entre duas células animais adjacentes (Figura 3). As células são mantidas firmemente uma contra a outra por proteínas (predominantemente duas proteínas chamadas claudinas e oclusinas).

Figure 3. Junções apertadas formam ligações estanques entre células animais adjacentes. As proteínas criam uma aderência estanque à junção.

Esta aderência estanque evita que os materiais vazem entre as células; as junções estanques são tipicamente encontradas nos tecidos epiteliais que revestem órgãos internos e cavidades, e compreendem a maior parte da pele. Por exemplo, as junções apertadas das células epiteliais que revestem a bexiga impedem que a urina vaze para o espaço extracelular.

Desmosomas

Também encontrados apenas em células animais são desmosomas, que actuam como pontos de solda entre células epiteliais adjacentes (Figura 4). Proteínas curtas chamadas cadherinas na membrana plasmática ligam-se a filamentos intermediários para criar desmosomas. Os cadherins unem duas células adjacentes e mantêm as células numa formação semelhante a uma folha em órgãos e tecidos que se esticam, como a pele, coração e músculos.

Figure 4. Um desmosoma forma um ponto de solda muito forte entre as células. A ligação de cadherins e filamentos intermediários criam-no.

Junções de fenda

Junções de fenda em células animais são como plasmodados em células vegetais, na medida em que são canais entre células adjacentes que permitem o transporte de iões, nutrientes e outras substâncias que permitem às células comunicar (Figura 5). Estruturalmente, porém, as junções de fendas e plasmodados diferem.

Figure 5. Uma junção de fendas é um poro revestido de proteína que permite a passagem de água e pequenas moléculas entre células animais adjacentes.

As junções de fendas desenvolvem-se quando um conjunto de seis proteínas (chamadas connexinas) na membrana plasmática se organizam numa configuração alongada semelhante a um donut chamado connexon. Quando os poros (“buracos de donut”) de connexões em células animais adjacentes se alinham, forma-se um canal entre as duas células. As junções de fendas são particularmente importantes no músculo cardíaco: O sinal eléctrico para o músculo se contrair é passado eficientemente através de junções de fendas, permitindo que as células do músculo cardíaco se contraiam em tandem.

Em resumo: Junções de células

Células anímicas comunicam através das suas matrizes extracelulares e estão ligadas umas às outras através de junções apertadas, desmosomas, e junções de fendas. As células vegetais estão ligadas e comunicam umas com as outras através de plasmodesmados.

Quando os receptores de proteínas na superfície da membrana plasmática de uma célula animal se ligam a uma substância na matriz extracelular, inicia-se uma cadeia de reacções que altera as actividades que ocorrem no interior da célula. Plasmodesmata são canais entre células vegetais adjacentes, enquanto as junções de fendas são canais entre células animais adjacentes. No entanto, as suas estruturas são bastante diferentes. Uma junção apertada é uma selagem estanque entre duas células adjacentes, enquanto que um desmosoma actua como uma soldadura pontual.

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