Fig. 1 O esquema acima mostra um conjunto de células formando um epitélio, com suas junções celulares, e o tecido conjuntivo abaixo dele. Entre os dois tecidos está a lâmina basal, camada fina de matriz extracelular, que os separa. Na imagem, as junções são de ancoramento (desmossomos, nas junções célula-célula, e hemidesmossomos, nas junções célula-matriz), evidenciados por sua conexão intracelular com filamentos do citoesqueleto. Os hemidesmossomos ancoram-se à lâmina basal e, abaixo dela, está o tecido conjuntivo, com Matriz Extracelular abundante, composta por diversas macromoléculas, entre elas fibras de colágeno e fibroblastos. Nas células epiteliais, o ancoramento dos vários filamentos do citoesqueleto permite que as células transmitam o estresse entre si, enquanto que no tecido conjuntivo, o estresse é suportado principalmente pela MEC.

 

Fig. 2 Junções celulares de ancoramento, ocludentes e comunicantes em células epiteliais intestinais. As junções ocludentes, encontradas na porção mais apical das células epiteliais, são capazes de selar o espaço entre duas células e impedir a troca de fluidos entre o meio externo e o intercelular. Abaixo delas se encontram as junções de ancoramento do tipo célula-célula, representadas pelas junções aderentes, formada por proteínas de adesão da família das caderinas, que se ligam a filamentos de actina intracelulares. Mais abaixo, na região lateral, estão os desmossomos, também formados por caderinas, que se ligam a filamentos intermediários intracelulares e são capazes de dissipar a força tensora pela rede de filamentos e entre as células. As junções comunicantes localizam-se mais abaixo e são compostas por conexinas, que formam canais que conectam o citoplasma entre duas células e permitem livre troca de íons e moléculas (até aproximadamente 1kDa). As junções de ancoramento do tipo célula-matriz localizam-se na região basal da célula; são representadas pelos hemidesmossomos que, atravéz das integrinas, ligam-se a proteínas da matriz extracelular e a filamentos intermediários da célula.

 

Fig. 3 Junções de ancoramento. Podem ser do tipo célula-célula, quando proteínas de adesão da família das caderinas conectam duas células adjacentes entre si, ou adesão célula-matriz, quando proteínas integrinas conectam a célula às proteínas da matriz extracelular (ou à lâmina basal), através de interações hidrofóbicas entre elas. As caderinas ligam-se entre si de forma homofílica (quando caderinas do mesmo tipo interagem) e as integrinas interagem de forma heterofílica, com a união de suas diferentes subunidades. Essas proteínas de adesão ligam-se a seu respectivos filamentos do citoesqueleto (microfilamentos de actina ou filamentos intermediários) por meio de proteínas de ancoragem ou adaptadoras, no meio intracelular.

 

Fig. 4 Junções de ancoramento formadas por caderinas.

As junções aderentes conectam células entre si, por meio das caderinas, proteínas transmembranares que interagem com as caderinas de outras células de forma homofílica, no meio intercelular, e conectam-se a filamentos de actina, por meio de proteínas de ancoramento, que se ligam à caderina no meio intracelular. A figura A mostra um esquema de caderina clássica e como ela se liga indiretamente ao filamento de actina. Esse tipo de junção mantém as células unidas e, com auxílio de proteínas motoras, é capaz de contrair-se.

Os desmossomos conectam células entre si e aos filamentos intermediários do citoesqueleto, os quais formam uma rede dentro da célula. Na membrana plasmática há uma densa "placa" (como mostra a figura B), composta por uma mistura de proteínas de ancoramento intracelular, que ligam-se aos filamentos e às diversas caderinas que possuem seus domínios extracelulares interagindo com as caderinas de outra célula. Essa placa aumenta a área de contato e confere maior resistência, somado à rede de filamentos da célula, formam uma estrutura de grande força tensora capaz de distribuir a força de tensão pelo tecido, evitando que as proteínas se soltem. A figura C expõe as proteínas de adesão transmembranares da família das caderinas, envolvidas na formação dos desmossomos; elas interagem com outras caderinas de forma homofílica por meio de seu domínio extracelular e suas caudas intracelulares interagem com as proteínas de ancoramento, as quais, por sua vez, interagem com o filamento intermediário.

 

Fig. 5 Junções de ancoramento célula-matriz.

As junções de adesão célula-matriz, ou adesão focal (figura A), são formadas por integrinas, proteínas de adesão compostas por duas subunidades (alfa e beta), cujas cabeças ligam-se diretamente à proteína da matriz (como colágeno ou fibronectina). Dentro da célula, proteínas de ancoramento, como a talina, ligam as integrinas aos filamentos de actina intracelulares, e esta ligação é reforçada pela união com outras proteínas de ancoramento (como a vinculina). Essa junção tem, como função, ligar uma célula muscular ao tendão, ou permitir que ela se movimente no substrato. Os hemidesmossomos (figura B) possuem grupos de integrinas, ligadas a proteínas de ancoramento (as distoninas e plectinas), também transmembranares, formando uma placa na porção citosólica da membrana. Elas conectam as integrinas aos filamentos intermediários de queratina, dentro da célula, e a proteínas da matriz extracelular, como lamininas e colágeno (nesse caso, do tipo XVII), conferindo forte adesão à matriz.

 

Fig. 6 Junções Ocludentes. As Junções Ocludentes ou Tigth Junctions são tipos de junções que ligam duas células e atuam como uma barreira de permeabilidade seletiva (A) separando os fluidos com composições química diferentes em cada lado. São junções extremamente fortes devido a sua importância na manutenção da diferença essencial dos espaços corpóreos. As proteínas que intervém nesta junção são as claudinas e as ocludinas, que como mostrado em B, formam um “zíper” a partir da interação homofílica por toda a circunferência da célula. 

 

Fig. 7 Junções Comunicantes (junções Gap).  As Junções Comunicantes ou nexos são partículas cilíndricas que fazem com que as células entrem em contato umas com as outras, para que funcionem de modo coordenado e harmônico.  Elas formam canais que permitem o movimento de pequenas moléculas (de até 1KDa) e íons, diretamente do citosol de uma célula para outra. São formados por conexinas,  proteínas transmembrânicas, que se unem formando o canal chamado conexon. A comunicação direta entres as células é muito importante para o funcionamento de diversas funções essenciais no nosso corpo, como a transmissão de sinais entre alguns tipos de neurônios através da passagem de íons por estes canais.  A contração sincronizada do coração também depende da passagem ordenada de cálcio pelas junções comunicantes.

 

Fig. 8 Matriz extracelular. Os tecidos não são constituídos apenas por células. Uma parte substancial do seu volume é de espaço extracelular, que por sua vez, é preenchido por uma rede de macromoléculas que constituem a MATRIZ EXTRACELULAR (MEC).  A MEC é constituída por componentes fibrosos e fluídos. Os componentes fibrosos se dividem em Fibrilares (colágenos fibrilares e proteínas de ligação) e Microfibrilares (colágeno IV, elastina e fibrilina). Já os componentes fluídos são representados pelos proteoglicanos (glicosaminoglicanos + proteínas). Essa Matriz extracelular e todos os seus constituintes executam várias funções, como preencher os espaços não ocupados pelas células, conferir aos tecidos resistência à compressão e ao estiramento, fornecer pontos fixos a diversos tipos de células para que elas possam se ancorar e possibilitar a rápida difusão de moléculas pelo tecido.

 

Fig. 9 Lâmina Basal. A Lâmina Basal é basicamente uma matriz extracelular em forma de placa fina e rígida constituída por colágeno tipo IV, perlecano e proteínas de adesão como entactina ou laminina. Está localizada em diferentes tecidos, como por exemplo abaixo de epitélios, nas células musculares, adipócitos, células de Schwann e glomérulo renal.  Tem como função separar e prender o epitélio ao tecido conjuntivo adjacente, permitindo porém a passagem de diversas moléculas. A Lâmina Basal também determina a polarização da célula, influenciando sua diferenciação, proliferação, migração e morte.

 

Fig. 10 Colágeno.  O Colágeno é a proteína mais abundante da matriz extra celular de origem animal, como mostrado na imagem (A), possui 3 cadeias a-hélice (tripla hélice) e cada cadeia é formada por repetições de sequências de aminoácidos: Gly-X-Y; Gly (glicina), X (prolina) e Y (hidroxiprolina) (Imagem B).  São glicosilados e sua síntese ocorre em  ribossomos associados ao RE.  O Escorbuto (Imagem C) é um defeito na renovação do colágeno por deficiência de vitamina C, que é importante na hidroxilação das cadeias polipeptídicas do mesmo. Portando as moléculas de tropocolágeno não se agregam para formar fibrilas e os indivíduos apresentam ulceração gengival, hemorragias, perda  dentária, olhos afundados e pele pálida.

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