Alvaro, Tomás; Noguera, Rosa & Fariñas, Fernando. La Matriz Extracelular: morfología, función y biotenseguridad. Revista Española de Patología. 2009; Vol 42, Nº4: 249-61:
http://www.patologia.es/volumen42/vol42-num4/pdf%20patologia%2042-4/42-04-02.pdf
Resumen del Artículo
La matriz extracelular (MEC) representa una red tridimensional que engloba todos los órganos, tejidos y células del organismo. Constituye un filtro biofísico de protección, nutrición e inervación celular y el terreno para la respuesta inmune, angiogénesis, fibrosis y regeneración tisular. Y representa el medio de transmisión de fuerzas mecánicas a la membrana basal, que a través de las integrinas soporta el sistema de tensegridad y activa los mecanismos epigenéticos celulares.
La alteración de la MEC supone la pérdida de su función de filtro eficaz, nutrición, eliminación, denervación celular, pérdida de la capacidad de regeneración y cicatrización y alteración de la transmisión mecánica o mecanotransducción. También la pérdida del sustrato para una correcta respuesta inmune ante agentes infecciosos, tumorales y tóxicos.
Los tumores son tejidos funcionales conectados y dependientes del microambiente. El microambiente tumoral, constituido por la MEC, células del estroma y la propia respuesta inmune, son determinantes de la morfología y clasificación tumoral, agresividad clínica, pronóstico y respuesta al tratamiento del tumor. Tanto en condiciones fisiológicas como patológicas, la comunicación recíproca entre células del estroma y el parénquima dirige la expresión génica.
La capacidad oncogénica del estroma procede tanto de los fibroblastos asociados al tumor como de la celularidad de la respuesta inmune y la alteración de la tensegridad por la MEC. La transición epitelio-mesenquimal es el cambio que transforma una célula normal o «benigna» en «maligna». El citoesqueleto pseudomesenquimal otorga las propiedades de migración, invasión y diseminación. Y viceversa, el fenotipo maligno es reversible a través de la corrección de las claves que facilita el microambiente tumoral.
MARCO
Citoesqueleto:
- Forma de las células.
- Mantiene posición de las organelas.
- Pista para mover organelas, cromosomas y otras estructuras.
- Genera movimiento celular
Formado por:
- Microtúbulos
- Microfilamentos
- Filamentos intermedios
Efectivamente, todos los tejidos del organismo humano se comunican entre sí y a una velocidad superior a la del sistema nervioso.
A nivel histológico, estas funciones de soporte y comunicación residen en la matriz extracelular (MEC), encargada además del aporte de oxígeno y nutrientes a la célula y eliminación de CO2, toxinas y productos de desecho.
Por eso constituye también un espacio idóneo para el almacenamiento de material tóxico, especialmente debido a la presencia de proteoglicanos que pueden ligarse fácilmente a una gran variedad de sustancias tóxicas, proteoglicanos y glucoproteínas que confieren las propiedades estructurales de células y tejidos.
Dichas proteínas ejercen a su vez un papel regulador de una extensa variedad de procesos celulares. Cada tipo celular muestra un perfil propio de receptores que constituyen la interfaz de comunicación con el microambiente que le rodea. De esta interacción se deriva la morfología celular, su comportamiento y la respuesta a moléculas solubles para los que la MEC sirve de reservorio, como citocinas y factores de crecimiento.
De esta manera la MEC activa o deja de hacerlo los procesos celulares de crecimiento, muerte celular, adhesión, invasión, expresión génica y diferenciación. Todos estos eventos celulares se traducen en los procesos fisiológicos del desarrollo embrionario, la morfogénesis tisular o la angiogénesis, pero también es motivo de inicio de procesos patológicos cuando la correcta información se pierde, dando lugar a procesos inflamatorios, autoinmunes, degenerativos y tumorales.
Se encuentra entre una estructura gruesa de fibras de colágeno y elastina está la estructura fina de los proteoglicanos y glucoproteínas bañadas por el liquido intersticial o tisular. La principal característica hidrófila de la MEC se debe a una elevada presencia global de GAG en su estructura.
Las moléculas de glucoproteínas fibrilares o estructurales(GP) son junto con el líquido intersticial el resto de los componentes de la matriz extracelular.
El líquido intersticial es el medio indispensable que hace que sea posible mantener la homeostasis entre las zonas intracelulares y extracelulares. Está formado por un vehículo de agua que contiene principalmente ácidos grasos, aminoácidos, azúcares, coenzimas, sustancias mensajeras como citocinas, hormonas, neurotransmisores y otras sustancias como sales minerales y productos de desecho.
MEC supone un 20% de nuestra masa corporal total, el mayor órgano del cuerpo. La célula viva siempre está rodeada por MEC, escasa en el tejido epitelial y muy abundante en el tejido conectivo Las principales células de soporte son los fibroblastos/fibrocitos, condroblastos/ condrocitos, osteoblastos/osteocitos, miofibroblastos y adipocitos.
Las células de soporte son esenciales para la síntesis de la estructura de las fibras extracelulares y de los PG y GP macrófagos, los neutrófilos y otros fagocitos que eliminarán la mayor parte de las sustancias indeseadas así como los mastocitos.
Las células citotóxicas (linfocitos Tc) y linfocitos citolíticos naturales (linfocitos NK) para eliminar las células aberrantes o las células intoxicadas o lesionadas.
La MEC es por tanto una zona de transición cuya principal función es la transmisión de materia, energía e información mediante sustancias mensajeras, potencial eléctrico e impulsos eléctricos, que sirve de base a la mayor parte de las interacciones entre los diferentes sistemas de regulación del organismo.
Los principales usuarios de las autopistas de la comunicación de la MEC son las células linfoides
Una de sus formas corresponde a las membranas basales, que constituyen auténticas barreras que los linfocitos en su movimiento migratorio han de atravesar. La matriz intersticial constituye una especie de guías o caminos por los que los linfocitos discurren con toda facilidad y a gran velocidad.
La migración de los timocitos, crucial para su correcta diferenciación, también depende en gran medida de la MEC. Los linfocitos se relacionan con la MEC a través de receptores específicos, citocinas y factores quimiotácticos, y los diferentes tipos de leucocitos emplean diferentes mecanismos para migrar a través de la MEC.
Naturalmente los mecanismos utilizados por los leucocitos para atravesar la membrana basal o avanzar a través de la matriz intersticial son diferentes, como también son diferentes de los mecanismos empleados por fibroblastos activados o células tumorales.
La tensegridad es un sistema de tensión del que la célula dispone para mantener su morfología y su función. Los huesos constituyen la estructura fundamental de compresión de tensegridad en el organismo. La tensegridad permite una explicación científica del poder curativo de un masaje o la modificación genética celular a través de la respuesta de la relajación.
Todas las células del organismo están sujetas a esta tensegridad. La tensegridad explica por qué los genes, las moléculas y sus interacciones no pueden considerarse de forma individual.
El proceso de mecanotransducción convierte el estímulo mecánico en señal química y permite la adaptación celular a su microambiente. La velocidad a la que se transmiten los estímulos mecánicos es mucho más alta que la de las señales químicas.
CAMs son moléculas proteicas que forman la matriz extracelular; implican el contacto célula- célula o célula- matriz. Las CAMs se clasifican en: integrinas, selectinas, cadherinas, inmunoglobulinas y proteínas de la matriz extracelular.
INTEGRINAS:
El lazo entre el colágeno y el citoesqueleto.
El organismo es un sistema homeostático, donde sistema nervioso, sistema endocrino y sistema inmune se dan la mano y dialogan con la célula. La MEC, esta red tridimensional de comunicación entre todos los tejidos del organismo que constituye un filtro biofísico de protección, nutrición e inervación celular y el terreno para la respuesta inmune, angiogénesis, fibrosis y regeneración tisular y de medio de transmisión de fuerzas mecánicas a la membrana basal, que a través de las integrinas soporta el sistema de tensegridad y activa los mecanismos epigenéticos celulares.
FLUJO ENERGÉTICO EN LA MATRIZ EXTRACELULAR:
La electrobiología se encarga del estudio de los sistemas eléctricos y magnéticos de los seres vivos (tejidos y órganos); cumpliendo una función biológica, este proceso puede ser alterado por procesos patológicos de inflamación, degeneración o aparición de un nuevo tejido. La electricidad biológica es un fenómeno iónico, de polaridad de la membrana celular que ocurre con la contracción muscular, transmisión nerviosa, etc.; donde esto puede ser medible con el Electrocardiograma o Electroencefalograma.
CONCLUSIONES:
· La tensión isométrica es muy importante para la vida ya que explica desde la forma de las célula, los órganos y los tejidos hasta porqué el cirujano tiene que suturar una incisión sobre la piel o porqué un órgano hueco se colapsa al abrirlo.
LA MEC es importante porque sirve de reserva para otras moléculas y su presencia es vital para los procesos celulares, sin embargo su buen funcionamiento dependen de una adecuada limpieza y drenaje.
El equilibrio de la Matriz extracelular se mantiene por una regulación entre síntesis, formación, desgaste, y remodelación. Este es un proceso regulado por las moléculas que estimulan su elaboración tales como los factores de crecimiento y otros que regulan su catabolismo y la regeneración.
Elaborado por: Asca, Andrea; Aldea, Karla; Arrué, Kattya & Valverde, Katherine.
Estudiante de Medicina Humana de la Universidad de San Martín de Porres
Chiclayo - Perú
