Atlas de histología vegetal y animal
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La célula

2. MATRIZ EXTRACELULAR

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La matriz extracelular constituye el medio ambiente de las células en los organismos pluricelulares.

Funciones
Cohesión y resistencia de los tejidos.
Modulan la fisiología y diferenciación celular.

Composición
Proteínas estructurales: colágeno, elastina, otras.
Glúcidos: glicosaminoglucanos, celulosa.
Glicoproteínas y proteoglicanos.

En el viaje por la célula que propuso C. de Duve (A guide tour of the living cell. Scientific American books, vol. 2, 1984) un citonauta de tamaño molecular, al dirigirse a una célula de un tejido animal, antes de toparse con la membrana plasmática, tendría la sensación de estar avanzando por una jungla de troncos, ramas y lianas. A esta maraña la denominamos matriz extracelular. La matriz extracelular es un entramado de moléculas, sobre todo proteínas y carbohidratos, que se disponen en el espacio intercelular y que son sintetizadas y secretadaas por las propias células. Algunos autores añaden que es la parte insoluble a lo que debería llamarse matriz extracelular.

La matriz extracelular es un invento de los organismos pluricelulares. Es esencial para estos organismos puesto que permite la adhesión de las células para formar tejidos. Pero con el tiempo ha adquirido muchas más funciones: aporta propiedades mecánicas a los tejidos (tanto en animales como en vegetales), mantiene la forma celular, permite la comunicación intercelular, forma sendas por las que se mueven las células, modula la diferenciación y la fisiología celular, secuestra factores de crecimiento, etcétera. Las propiedades que tienen algunos tejidos como resistencia, dureza, elasticidad, hidratación o propiedades ópitcas, dependen de su matriz extracelular. La cantidad, la composición y la disposición de la matriz extracelular depende del tipo de tejido considerado. Hay algunos como el epitelial y el nervioso que tienen muy poca matriz extracelular, mientras que en otros, como el tejido conectivo propiamente dicho, el cartílago o el hueso, constituye la mayor parte del tejido. La composición molecular de la matriz extracelular es típica de cada tejido y sus componentes son renovados continuamente por las células que la producen. Esto supone que la matriz extracelular está en constante renovación.

Las células interaccionan con la matriz celular mediante proteínas transmembrana, principalmente las integrinas, las cuales se adhieren o reconocen a moléculas de la matriz extracelular.

En los tejidos vegetales la pared celular se puede considerar, aunque no siempre hay acuerdo, como una matriz extracelular especializada con unas características muy diferentes a la de los tejidos animales. Su papel es crucial para dar rigidez a las células y por extensión a la planta, es una barrera a la permeabilidad y protege frente a las agresiones de patógenos o mecánicas, entre otras funciones.

Ejemplos de matrices extracelulares

En esta imagen se presentan ejemplos de distintos tipos de matrices extracelulares teñidas con diferentes colorantes. Los asteriscos señalan la matriz extracelular. A) Cartílago hialino, B) Matriz ósea compacta. C) Conectivo denso regular (tendón). D) Conectivo gelatinoso del cordón umbilical. E) Paredes celulares del sistema vascular de un tallo de una planta. F) Células epiteliales. Obsérvese que prácticamente no hay sustancia intercelular. G) Imagen de microscopía electrónica del tejido nervioso donde prácticamente no existe matriz extracelular.

Matriz extracelular

Esquema de las principales moléculas que aparecen en la matriz extracelular de un tejido conectivo.

Las principales macromoléculas que componen la matriz extracelular de los animales son: proteínas estructurales, fundamentalmente fibrosasas, como el colágeno y la elastina, glicosaminoglucanos, proteoglicanos y glicoproteínas. En las plantas destacan al celulosa, hemicelulosa y lignina. Todas ellas se encuentran en un medio acuoso junto con otras moléculas de menor tamaño, además de iones. Es la cantidad, la proporción y el tipo de cada una de estas macromoléculas lo que distingue a unas matrices extracelulares de otras.

Matrices extracelulares

Imagen de microscopía electrónica de barrido de la matriz extracelular de la submucosa del digestivo Las cintas largas son fibras de colágeno.


Bibliografía

Bosman FT, Stamenkovic I . Functional structure and composition of the extracellular matrix. 2003. Journal of pathology. 200:423-428.


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Actualizado: 18-11-2014