Utente:MiloCotogno/Sandbox: differenze tra le versioni
Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
Riformulazioni |
|||
| (14 versioni intermedie di un altro utente non mostrate) | |||
Riga 3:
La matrice extracellulare è secreta dalle cellule e può essere degradata dalle stesse; è composta principalmente da acqua, proteine, zuccheri e lipidi.<ref>{{cita libro|nome=Bruce |cognome=Alberts |nome2=Karen |cognome2=Hopkin |nome3= Alexander D.|cognome3=Johnson |titolo=L'essenziale di biologia molecolare della cellula |editore=Zanichelli |anno=2020|p=1125}}</ref>
Esistono diverse tipologie di MEC a seconda del tessuto.▼
Nei tessuti connettivi la matrice extracellulare è abbondante perché ha anche il compito di sopportare il carico meccanico mentre negli altri tessuti questo carico è supportato direttamente dalle cellule. Inoltre la matrice può essere più o meno lassa (nei tessuti ossei la MEC è estremamente compatta a differenza di quella presente nei tessuti cartilaginei e connettivi).<ref>{{cita libro|nome=Bruce |cognome=Alberts |nome2=Karen |cognome2=Hopkin |nome3= Alexander D.|cognome3=Johnson |titolo=L'essenziale di biologia molecolare della cellula |editore=Zanichelli |anno=2020|p=1124}}</ref>▼
▲La matrice extracellulare è composta da una matrice amorfa, detta [[sostanza fondamentale]], e da una componente fibrillare che conferisce stabilità alla struttura.
In aggiunta la MEC funge da deposito di diversi [[fattori di crescita]] cellulari. I cambiamenti nella condizione fisiologica possono innescare attività di [[proteasi]] che provocano il rilascio locale di questi depositi. Questo permette una rapida attivazione delle funzioni cellulari nella zona di rilascio, senza che sia necessario sintetizzare ex novo i fattori.▼
==Componenti fibrillari==
La MEC è costituita principalmente da diversi tipi di [[glicoproteina|glicoproteine]], da [[proteoglicano|proteoglicani]] e da [[acido ialuronico]]. Nella maggior parte degli animali la componente più abbondante nella MEC è il [[collagene]] (la proteina più abbondante negli animali, che costituisce il 25% delle proteine del corpo umano).
Le componenti della matrice amorfa possono essere suddivise in tre categorie:
Riga 21 ⟶ 16:
===Collageni===
I [[collagene|collageni]] sono fibre proteiche<ref >{{cita libro|nome=Bruce |cognome=Alberts |nome2=Karen |cognome2=Hopkin |nome3= Alexander D.|cognome3=Johnson |titolo=L'essenziale di biologia molecolare della cellula |editore=Zanichelli |anno=2020|p=129}}</ref> le quali presentano un'elevata resistenza agli
Alla vista le fibre collagene si presentano come lunghe fibre biancastre ondulate. Queste fibre possono diramarsi in più direzioni, come nel tessuto connettivo denso irregolare, o in una direzione sola, nel caso del tessuto connettivo denso regolare.▼
▲Alla vista le fibre collagene si presentano come lunghe fibre biancastre ondulate. Queste fibre possono diramarsi in più direzioni come nel tessuto connettivo denso irregolare, o in una direzione sola nel caso del tessuto connettivo denso regolare.
La sintesi del collagene non è
L'unità fondamentale delle fibre di collagene è il tropocollagene (una superelica con tre [[polipeptidi|catene polipeptidiche]] alfa avvolte a spirale, ogni catena è composta da 1042 amminoacidi).▼
▲L'unità fondamentale delle fibre di collagene è il tropocollagene,
===Elastine===
Il monomero di base dell'elastina è la tropoelastina che ha una composizione molto simile al collagene: entrambi infatti presentano la glicina, la prolina e l'idrossipolina ma nell'elastinasi trovano anche la valina e l'alanina, non presenti nel collagene.<ref name="elastina_fibrillina">{{cita libro|nome=Bruce |cognome=Alberts |nome2=Karen |cognome2=Hopkin |nome3= Alexander D.|cognome3=Johnson |titolo=L'essenziale di biologia molecolare della cellula |editore=Zanichelli |anno=2020|pp=1133}}</ref>▼
▲Il monomero di base dell'elastina è la tropoelastina, che ha una composizione molto simile al collagene: entrambi infatti presentano la glicina, la prolina e l'idrossipolina ma nell'elastinasi trovano anche la valina e l'alanina, non presenti nel collagene.<ref name="elastina_fibrillina">{{cita libro|nome=Bruce |cognome=Alberts |nome2=Karen |cognome2=Hopkin |nome3= Alexander D.|cognome3=Johnson |titolo=L'essenziale di biologia molecolare della cellula |editore=Zanichelli |anno=2020|pp=1133}}</ref>
L'elastina insieme alla [[fibrillina]] va a formare la [[fibra elastica]]; sono fibre molto stabili capaci di sopportare elevate torsioni e tensioni: possono aumentare fino al 50% la loro lunghezza, ma non sono in grado di sopportare la trazione.▼
▲L'elastina insieme alla [[fibrillina]] va a formare la [[fibra elastica]]
Alcuni tessuti devono essere estremamente deformabili e per andare incontro a questa esigenza le fibre elastiche sono in grado di unirsi per andare a formare le membrane elastiche. Questo comportamento può essere osservato nei vasi sanguigni sottoposti ad un'elevata portata come l'aorta.▼
▲Alcuni tessuti devono essere estremamente deformabili e per andare incontro a questa esigenza le fibre elastiche sono in grado di unirsi per andare a formare le membrane elastiche. Questo comportamento può essere osservato nei vasi sanguigni sottoposti
===Proteoglicani===
I [[proteoglicani]] sono polimeri costituiti da catene di [[disaccaridi]] o [[glicosaminoglicani]] (GAG) ancorate al core proteico.
Possono essere liberi nella matrice extracellulare, come nel caso dell'aggrecano, possono essere ancorati alla membrana plasmatica grazie ai glicosilfosfatidilinositolo (GPI), come nel caso del glipicano, oppure possono essere legati alla membrana attraverso una regione del core proteico, come nel caso del sindecano.
I GAG sono generalmente sintetizzati nell'apparato di Golgi; l'[[acido ialuronico]] viene invece prodotto da [[enzimi]] presenti sulla superficie esterna della membrana plasmatica.<ref name="GAG">{{cita libro|nome=Bruce |cognome=Alberts |nome2=Karen |cognome2=Hopkin |nome3= Alexander D.|cognome3=Johnson |titolo=L'essenziale di biologia molecolare della cellula |editore=Zanichelli |anno=2020|pp=1125-1129}}</ref>
Riga 48 ⟶ 47:
*Condroitina solfato: è la tipologia più abbondante e si trova soprattutto nelle cartilagini
*[[Dermatan solfato]]: è molto presente nel derma, nei vasi sanguigni e nelle valvole cardiache. Aumenta l'elasticità e la resistenza dei tessuti in cui è presente
*[[Eparina]]:
*[[Acido ialuronico|Acido ialuronico:]] ha un'azione lubrificante ed è uno dei componenti fondamentali dei tessuti connettivi dei mammiferi
Grazie alla loro forte carica positiva, i proteoglicani sono in grado di creare legami con l'acqua formando un gel nella MEC aumentandone la resistenza e l'adattabilità grazie proprio all'elevata idratazione.
I glicosaminoglicani ricoprono principalmente funzioni di sostegno ma svolgono anche molti altri compiti, come per esempio:
#resistere alle deformazioni
#conservare una grande quantità di acqua
Riga 58:
#aumentare l'indice di ammortizzazione nelle [[cartilagini]]
[[File:Laminin111.png|thumb|Illustrazione della struttura della
===Laminine===
Le [[laminina|laminine]] sono presenti soprattutto nella [[membrana basale]] (o lamina).
Sono composte da 3 catene polipeptidiche avvolte in una struttura a tripla elica e disposte a forma di croce latina grazie ai [[ponte disolfuro|legami disolfuro]]: al centro si trovano diversi siti di legame, tra i quali uno specifico per le [[integrine]] ed un altro per il collagene di tipo IV.
La laminina è sintetizzata dalle [[cellule epiteliali]].
Ha un ruolo di importanza durante lo sviluppo embrionale
===Integrine===
Le [[integrine]] sono [[glicoproteine]] integrali di membrana
La funzione comunicativa consiste nell'agevolare il collegamento cellula-MEC unendo la matrice al citoscheletro all'interno della cellula; questo collegamento garantisce che la cellula rimanga nella MEC senza esserne sbalzata fuori durante l'applicazione di forze tiranti. La connessione cellula-matrice extracellulare è la base per la costruzione di un organismo pluricellulare.
Riga 77 ⟶ 78:
La trasduzione del segnale consiste nella trasmissione dei segnali tra le cellule. I segnali trasmessi sono importantissimi perché hanno a che fare con tutti gli aspetti della vita di una cellula, dalla divisione alla differenziazione fino alla morte della stessa.
L'essere umano possiede 24 tipi di integrine, ognuna con proprietà e funzioni caratteristiche.
==Le giunzioni==
Riga 90 ⟶ 91:
*#'''emidesmosomi''': l'ancoraggio è mediato dalle integrine della membrana plasmatica basale delle cellule epiteliali
*le '''giunzioni comunicanti''', che costituiscono canali intercellulari formati da complessi proteici, i [[connessone|connessoni]], che si formano tra cellule adiacenti mettendo in comunicazione i due citoplasmi. Ogni canale è composto da 12 molecole di [[connessina]]. I canali si aprono e si chiudono a seconda di diversi segnali extracellulari. Sono presenti già a livello embrionale.
==Tipologie==
▲Esistono diverse tipologie di MEC a seconda del tessuto.
▲Nei tessuti connettivi la matrice extracellulare è abbondante perché ha anche il compito di sopportare il carico meccanico mentre negli altri tessuti questo carico è supportato direttamente dalle cellule. Inoltre, la matrice può essere più o meno lassa (nei tessuti ossei la MEC è estremamente compatta a differenza di quella presente nei tessuti cartilaginei e connettivi).<ref>{{cita libro|nome=Bruce |cognome=Alberts |nome2=Karen |cognome2=Hopkin |nome3= Alexander D.|cognome3=Johnson |titolo=L'essenziale di biologia molecolare della cellula |editore=Zanichelli |anno=2020|p=1124}}</ref>
==Funzione==
L'ancoraggio delle cellule avviene attraverso interazioni tra la MEC e proteine di [[membrana cellulare|membrana]], dette glicorecettori, appartenenti alla famiglia delle [[integrina|integrine]]. Attraverso questi
A seconda della sua composizione la MEC può svolgere differenti funzioni tra le quali:
Riga 99 ⟶ 108:
*ancoraggio delle cellule
*proliferazione e sviluppo dei tessuti con cui è a contatto.
▲L'ancoraggio delle cellule avviene attraverso interazioni tra la MEC e proteine di [[membrana cellulare|membrana]], dette glicorecettori, appartenenti alla famiglia delle [[integrina|integrine]]. Attraverso questi 'ponti' molecolari le variazioni della MEC possono trasmettere stimolazioni meccaniche ed influire sull'organizzazione del [[citoscheletro]]; allo stesso modo il citoscheletro può indurre modifiche nella MEC.<ref>{{cita libro|nome=Bruce |cognome=Alberts |nome2=Karen |cognome2=Hopkin |nome3= Alexander D.|cognome3=Johnson |titolo=L'essenziale di biologia molecolare della cellula |editore=Zanichelli |anno=2020|p=1144}}</ref>
Spesso la MEC ha un ruolo nel processo di regolazione riconoscimento intercellulare, permettendo il corretto funzionamento di recettori cellulari come le [[caderine]] e le molecole adesive dei neuroni ([[N-CAM]]).
Ha due tipi di funzioni a seconda del tipo di tessuto:
*Tessuto connettivo
*Tessuto epiteliale
Il collagene e l'elastina presenti nella MEC nei tessuti dermici sono molto importanti in quanto apportano l'elasticità e la resistenza necessaria al derma ed alla pelle per sopportare tutti gli stimoli a cui sono sottoposti quotidianamente
Nel cervello
▲In aggiunta la MEC funge da deposito di diversi [[fattori di crescita]] cellulari. I cambiamenti nella condizione fisiologica possono innescare attività di [[proteasi]] che provocano il rilascio locale di questi depositi. Questo permette una rapida attivazione delle funzioni cellulari nella zona di rilascio, senza che sia
==Importanza clinica==
Quasi la totalità della matrice extracellulare utilizzata in ambiti medici è recuperata dalla vescica del maiale, ma in alcuni casi può essere prelevata dalla mucosa intestinale del maiale.▼
Le proteine della MEC sono utilizzate nelle culture cellulari per mantenere le cellule staminali in uno stato indifferenziato.▼
La formazione della matrice extracellulare è essenziale per il processo di crescita e di [[guarigione delle ferite]]. Capire meglio la struttura e le componenti della MEC può la comprensione dell'espansione tumorale e della [[metastasi]]: un focolaio metastatico necessita di uno stroma che lo possa supportare e per crearlo viene distrutta la matrice extracellulare grazie a particolari [[enzimi]] come la [[serin proteasi]] e le [[metalloproteasi]].▼
===Tumori===
Le cellule tumorali, grazie all'aiuto dei [[fibroblasti associati al tumore]] (FAT)<ref>{{Cita pubblicazione|titolo=Vedi URL|volume=17|doi=10.1016/j.ccr.2010.04.018 }}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|titolo=Vedi URL|volume=70|doi=10.1158/0008-5472.can-10-0785|url=http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/doi/10.1158/0008-5472.CAN-10-0785}}</ref> riescono a prosperare grazie alla secrezione di enzimi specifici che modificano ed adattano l'ambiente della matrice ad ospitare il tumore; la resistenza alle terapie di alcuni tumori può essere ricondotta ai FAT.▼
▲La formazione della matrice extracellulare è essenziale per il processo di crescita e di [[guarigione delle ferite]]. Capire meglio la struttura e le componenti della MEC può aiutare la comprensione dell'espansione tumorale e della [[metastasi]]: un focolaio metastatico necessita di uno stroma che lo possa supportare e per crearlo viene distrutta la matrice extracellulare grazie a particolari [[enzimi]] come la [[serin proteasi]] e le [[metalloproteasi]].
Dato che le metastasi interagiscono con la matrice extracellulare lo studio di quest'ultima è importante per comprendere sempre di più la nascita, la crescita e la resistenza dei tumori.▼
▲Le cellule tumorali, grazie all'aiuto dei [[fibroblasti associati al tumore]] (FAT),<ref>{{Cita pubblicazione|titolo=Vedi URL|volume=17|doi=10.1016/j.ccr.2010.04.018 }}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|titolo=Vedi URL|volume=70|doi=10.1158/0008-5472.can-10-0785|url=http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/doi/10.1158/0008-5472.CAN-10-0785}}</ref> riescono a prosperare grazie alla secrezione di enzimi specifici che modificano
La MEC previene che il sistema immunitario risponda con un'infiammazione fuori misura. In più limita il più possibile l'impiego del tessuto cicatrizzante aiutando le cellule circostanti alla ferita a riparare il tessuto. Per queste sue proprietà è largamente utilizzata nell'ambito dell'ingegneria tissutale.▼
▲Dato che le metastasi interagiscono con la matrice extracellulare lo studio di quest'ultima è importante per comprendere
▲Quasi la totalità della matrice extracellulare utilizzata in ambiti medici è recuperata dalla vescica del maiale ma in alcuni casi può essere prelevata dalla mucosa intestinale del maiale.
===Sistema immunitario===
▲Le proteine della MEC sono utilizzate nelle culture cellulari per mantenere le cellule staminali in uno stato indifferenziato.
▲La MEC previene che il sistema immunitario risponda con un'infiammazione fuori misura. In più limita il più possibile l'impiego del tessuto cicatrizzante aiutando le cellule circostanti alla ferita a riparare il tessuto. Per queste sue proprietà è largamente utilizzata nell'ambito dell'ingegneria tissutale.
== Note ==
| |||