UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE “V.BABEŞ” TIMIŞOARA“V.BABEŞ” TIMIŞOARA

DISCIPLINA BIOLOGIE CELULARĂ ŞI MOLECULARĂDISCIPLINA BIOLOGIE CELULARĂ ŞI MOLECULARĂProf.Univ.Dr. DOINA VERDEŞProf.Univ.Dr. DOINA VERDEŞ

MATRICEA MATRICEA EXTRACELULARĂEXTRACELULARĂ

• Definirea conceptuluiDefinirea conceptului

• Organizare Organizare molecularmolecularăă

1. 1. GAG GAG şi proteoglicanişi proteoglicani

2. Proteine fibrilare2. Proteine fibrilare

3. Proteine matriciale3. Proteine matriciale

4*4*.. Membrana bazalăMembrana bazală

• Rolurile MECRolurile MEC

Roluri generale ale componentelor Roluri generale ale componentelor matricei:matricei:1. GAG şi proteoglicani1. GAG şi proteoglicaniii:: - formează un - formează un gel hidratat gel hidratat în care sunt în care sunt

incluse proteine fibrilare. Gelul rezistă la incluse proteine fibrilare. Gelul rezistă la forţe de compresiune aplicate asupra forţe de compresiune aplicate asupra matricei şi permite difuzia rapidă a matricei şi permite difuzia rapidă a substanţelor (nutritive, metaboliţi şi substanţelor (nutritive, metaboliţi şi hormoni)hormoni) între sânge şi celulele ţesuturilor între sânge şi celulele ţesuturilor

2. Proteine2. Proteinelele fibrilare: fibrilare: - asigură - asigură rezistenţa ţesuturilor la tensiune şi rezistenţa ţesuturilor la tensiune şi presiunepresiune (colagenul) (colagenul) - conferă - conferă elasticitate elasticitate matricei (elastinmatricei (elastinaa))3. Proteine3. Proteinelele matriciale: matriciale: - participă la - participă la adezivitatea intercelularăadezivitatea intercelulară

1. GAG şi proteoglicani:1. GAG şi proteoglicani:

a) GAG a) GAG

NESULFATATENESULFATATE – ac. hialuronic – ac. hialuronic

SULFATATE SULFATATE – condroitinsulfaţi, keratosulfaţi, – condroitinsulfaţi, keratosulfaţi, dermatansulfaţi etc.dermatansulfaţi etc.

b) Proteoglicani matricialib) Proteoglicani matriciali

AGRECANAGRECAN – cartilaje – cartilaje

VERSICANVERSICAN – pereţii vaselor – pereţii vaselor

NEUROCAN, BREVICANNEUROCAN, BREVICAN – ţes. nervos – ţes. nervos

DECORINĂ, LUMICANDECORINĂ, LUMICAN – cornee – cornee

BIGLICAN, PERLECANBIGLICAN, PERLECAN – mb. bazale – mb. bazale

• implicaţii medicale

!!! !!! Alterarea de ordin cantitativ sau calitativ a proteoglicanilor este Alterarea de ordin cantitativ sau calitativ a proteoglicanilor este răspunzătoare de apariţia unei patologii:răspunzătoare de apariţia unei patologii:

PatologiaPatologia GAG şi proteoglicani GAG şi proteoglicani implicaţiimplicaţi

mmuucopolizaharidozecopolizaharidoze GAG sulfatateGAG sulfatate

Degenerescenţa şi Degenerescenţa şi distrofia cartilajuluidistrofia cartilajului

AgrecanAgrecan

AterosclerozaAteroscleroza VersicanVersican

Distrofia corneană Distrofia corneană macularămaculară

LumicanLumican

CancerCancer Syndecan-1, PerlecanSyndecan-1, Perlecan

Maladia AlzheimerMaladia Alzheimer PerlecanPerlecan

2. Proteinele fibrilare2. Proteinele fibrilare

2.1.2.1. Colagenul. Fibrele de colagenColagenul. Fibrele de colagen

Organizare molecularăOrganizare moleculară TipuriTipuri, , distribuţie şi proprietăţi biologicedistribuţie şi proprietăţi biologice Biosinteza Biosinteza

- etapa intracelulară- etapa intracelulară - etapa extracelulară- etapa extracelulară

FuncţiiFuncţii Implicaţii medicaleImplicaţii medicale

• organizarea organizarea moleculară moleculară a a colagenuluicolagenului

• tipuri de colagen, localizare şi proprietăţi biologice

ProprietăţiProprietăţi TipulTipul Distribuţie tisularăDistribuţie tisulară

Formează fibrileFormează fibrile II Os, piele, tendoane, ligamente, Os, piele, tendoane, ligamente, organe interne (90%) organe interne (90%) (tractiune)(tractiune)

IIII Cartilaje, discuri intervertebrale, Cartilaje, discuri intervertebrale, umoarea vitroasăumoarea vitroasă (presiune) (presiune)

IIIIII Piele, vase sanguine, organe Piele, vase sanguine, organe interneinterne (distensii) (distensii)

VV Idem tip IIdem tip I

XIXI Idem tip IIIdem tip II

Asociat la fibrileAsociat la fibrile IXIX CartilajeCartilaje

XIIXII Tendoane, ligamenteTendoane, ligamente

Formează reţeleFormează reţele IVIV Membrana bazalăMembrana bazală

VIIVII Sub epiteliul scuamos stratificatSub epiteliul scuamos stratificat

TransmembranarTransmembranarii

XVIIXVII Intră în alcătuirea Intră în alcătuirea hemidesmozomilorhemidesmozomilor

AlţiiAlţii XVIIIXVIII Membrana bazală din jurul vaselor Membrana bazală din jurul vaselor sanguinesanguine

• biosinteza colagenului – biosinteza colagenului – etapa intracelularăetapa intracelulară

• biosinteza colagenuluibiosinteza colagenului – etapa extracelulară – etapa extracelulară

• funcţiile colagenuluifuncţiile colagenului

• Asigură rezistenţa ţesuturilor conjunctive Asigură rezistenţa ţesuturilor conjunctive la tensiune şi tracţiunela tensiune şi tracţiune

• Asigură plierea şi extensibilitatea ţes. Asigură plierea şi extensibilitatea ţes. conjunctiveconjunctive

• Limitează mişcările ţesuturilor şi organelor Limitează mişcările ţesuturilor şi organelor de vecinătatede vecinătate

• Induce agregarea trombocitelorInduce agregarea trombocitelor• Reglează diferenţierea celularăReglează diferenţierea celulară• Suport pentru structurile suprajacenteSuport pentru structurile suprajacente• Substrat pt. depunerea cristalelor de Substrat pt. depunerea cristalelor de

hidroxiapatită în ţesutul ososhidroxiapatită în ţesutul osos

• mănunchiuri de fibre de colagen în ţesutul conjunctiv (imagine TEM)

• colagen tip IX ataşat la colagenul de tip II

• implicaţii medicale

• ÎmbătrânireaÎmbătrânirea (colagenul de tip III este (colagenul de tip III este inlocuit cu tipul I)inlocuit cu tipul I)

• Boli genetice (deficienţa enzimelor Boli genetice (deficienţa enzimelor implicate sau defecte de biosinteză a implicate sau defecte de biosinteză a colagenului)colagenului)

• Boli câştigateBoli câştigate (scorbut, anemii, hipoxie) (scorbut, anemii, hipoxie)

• Boli autoimuneBoli autoimune (LE si artrita reumatoida) (LE si artrita reumatoida)

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=mgECu3gldqOXPM&tbnid=3uFY-ppKHt8DjM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.chirurgiapiciorului.ro%2FPatologie%2520degenerativa%2C%2520metabolica%2C%2520vasculara%2C%2520infectioasa%2C%2520inflamatorie%2520(reumatoida)%2C%2520tumorala%2FPiciorul%2520reumatoid.html&ei=2PZUUuzrEcfUtQaAhoHoDA&bvm=bv.53760139,d.d2k&psig=AFQjCNHxDKeUp4sVVc7ITW5Ngxc4NHZKJA&ust=1381386253574928

Sindrom EhlersSindrom Ehlers--DanlosDanlos

2.2. 2.2. Fibrele Fibrele de de elastinăelastină

• Imagie SEM, fragment de aortă, fibre de Imagie SEM, fragment de aortă, fibre de elastinăelastină

33. . Proteinele matricialeProteinele matriciale 3.1. laminina - schemă (A), imagine TEM (B)

3.2.fibronectina3.2.fibronectina

3.3. condronectina – condrocite/colagen II3.3. condronectina – condrocite/colagen II

3.4. uvomorulina 3.4. uvomorulina

44**. Membrana bazală. Membrana bazală

• imagine SEM- membrana bazală din corneea de embrionE- cel. epitelialeBL- mb.bazalăC- fibre de colagen

• model de organizare moleculară a membranei bazale

• comparaţie de formă şi mărime a moleculelor majore din matrice

Rolurile MBRolurile MB

• StructuralStructural

• Filtru semipermeabilFiltru semipermeabil

• Barieră celularăBarieră celulară

• Regenerarea j. neuromusculareRegenerarea j. neuromusculare

• Induce diferenţierea celularăInduce diferenţierea celulară

• Influenţează metabolismul celularInfluenţează metabolismul celular

• Organizează membranele plasmatice Organizează membranele plasmatice adiacenteadiacente

• Rolurile generale ale MEC

• Stabilizează structura fizică a ţesuturilorStabilizează structura fizică a ţesuturilor

• Protejează şi solidarizează celulele din Protejează şi solidarizează celulele din acelaşi ţesutacelaşi ţesut

• LubrefiereLubrefiere

• Influenţează metabolismul celularInfluenţează metabolismul celular

• Influenţează forma celulelor, Influenţează forma celulelor, proliferarea, recunoaşterea proliferarea, recunoaşterea intercelulară, migrarea în timpul intercelulară, migrarea în timpul dezvoltării embrionaredezvoltării embrionare