Biologia della cellula e Dna

ALCUNE FUNZIONI DELLA MATRICE EXTRACELLULARE:

• Induzione e mantenimento di funzioni differenziate;
• Regolazione della organizzazione cellulare (come la polarità);
• Sostegno ed impalcatura nella struttura dei tessuti;
• Resistenza a sollecitazioni meccaniche;
• Azione di filtro selettivo (es. nel rene).

Cellule epiteliali, poi c'è una specie di tappeto su cui appoggiano le cellule (lamina basale) mettere ancoraggio- separa la parte dell'epitelio dalla parte connettivale del tessuto e dà polarità, al di sotto di esso il tessuto. Oppure come nella foto vale anche per le cellule muscolari.

LE MOLECOLE DELLA MATRICE EXTRACELLULARE:

Glicoproteine e polisaccaridi

Molecole strutturali:

• collageni
• elastina
• fibronectina
• laminina
• glicosaminoglicani, proteoglicani

Molecole non strutturali (proteine solubili):

• fattori di crescita
• citochine
• proteine del siero

Il Collageno:

• Costituente del tessuto connettivo, insieme a elastina,

I)❖ IV Col lo troviamo nelle Membrane basali; cristallino❖ V Col lo troviamo Tessuto interstiziale (insieme al tipo I)Inoltre li dividiamo anche in reticolare o fibrillare (tipo IV e V), invece il tipo VI lo troviamo inquantità ridotto ma un po' ovunque.

Struttura del collageno:

• Unità costitutiva è il tropocollageno (- 300 kDa): formato dall’unione di 3 catenepolipeptidiche avvolte in una tripla elica destrorsa molto stretta (elica del collagene) dicirca 300 x 1.5 nm.
• Struttura primaria generale di una singola catena (c.a 103 residui): Gly-X-Y330 circa 100residui X sono Pro/Lys e 100 residui Y sono 4-OH-Pro/5-OH-Lys
• Struttura secondaria di una singola catena: elica sinistrorsa (struttura ordinata né né)stabilizzata da legami H; 3 residui per giro.
• 3 eliche sinistrorse sono avvolte una sull’altra a formare un’elica destrorsa (avvolta insenso orario), l’unità di tropocollageno, stabilizzata da legami deboli

(ponti H) e anche covalenti molto resistente alla trazione, ma non elastica (cime delle navi!).

La polimerizzazione spontanea (extracellulare!) delle unità di tropocollageno forma le fibrille collagene. Periodicità allineamento genera striature di 64 nm. Nell'assemblaggio c'è una "sfasatura" nella struttura della fibra. Quindi ci sono delle proteine spaziatrice e degli enzimi che regolano l'assemblaggio.

Omotrigene o politrigene: formato da un solo tipo di collagene o diversi tipi. La glicina ci permette di avere una lunga catena a tripla elica spiralizzata di collagene.

Sintesi collageno (fibrillare)- Composizione aa. peculiare: 1 amminoacido su 3 è Gly (Gly-X-Pro/Lys): Gly è l'unico amminoacido che riesce a stare dentro la tripla elica; 31- Specifici residui di Pro e Lys sono idrossilati nel Golgi a 4-OH Pro e 5-OH Lys (richiede vitamina C), importanti per formazione legami H intra- e inter-molecolari formazione tripla elica.

Le glicoproteine si assemblano formando il pro collageno. I due terminali della molecola vengono eliminati e la molecola assemblata e detta tropocollageno, successivamente avviene la polimerizzazione.

La fibrilla collageno ha resistenza per tenere il tutto unito e formare strutture più ampie e complesse come il pendine (simile al tendine) che è legato da una parte a un osso e dall'altra a un tessuto, invece il tendine lega osso con osso.

Malattie del collageno:

• Acquisite: scorbuto (deficit di vitamina C)
• Congenite (autosomiche dominanti): sindrome di Ehlers Danlos; osteogenesi imperfetta; sindrome di Marfan

Scorbuto: Deficienza di acido ascorbico = insufficiente idrossilazione di Lys e Pro = diminuita stabilità della tripla elica per riduzione dei cross-links covalenti tra fibrille (tutti i tipi di collageno). Fragilità capillare, ematomi ed emorragie, lenta cicatrizzazione delle ferite, deficit di crescita nei bambini.

Sindrome di Ehlers Danlos: malattia congenita autosomica dominante caratterizzata da una produzione anormale di collagene, che porta a una fragilità eccessiva della pelle, delle articolazioni e dei vasi sanguigni.

Osteogenesi imperfetta: malattia congenita autosomica dominante caratterizzata da una produzione anormale di collagene, che rende le ossa fragili e soggette a fratture.

Sindrome di Marfan: malattia congenita autosomica dominante caratterizzata da una produzione anormale di fibrillina, una proteina che interagisce con il collagene, che porta a una fragilità dei tessuti connettivi, in particolare delle pareti dei vasi sanguigni e delle strutture del cuore.