REFERENCIAS SEMINARIO 2

- JOHN M. RUSSELL. Sodium-Potassium-Chloride Cotransport. PHYSIOLOGICAL REVIEWS
Vol. 80, No. 1, January 2000.
-Marisa Pedemonte & Peter M. Narins.Las células ciliadas de la cóclea, un ejemplo de transducción bidireccional. Actas de Fisiología, 5: 79-107, 1999.
- Yehoash Raphael & Richard A. Altschuler. Structure and innervation of the cochlea. Brain Research Bulletin 60 (2003) 397–422.
-Peter W. Flatman. Regulation of Na–K–2Cl cotransport by phosphorylation and
protein–protein interactions. Biochimica et Biophysica Acta 1566 (2002) 140– 151
-

BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA

Desarrollo del Temario:
- Tomás Álvaro Naranjo, Rosa Noguera-Salvá, Fernando Fariñas Guerrero. La matriz extracelular: morfología,   función y biotensegridad (parte I). REV ESP PATOL 2009; Vol 42, n.º 4: 249-261.
- Nancy J. BOUDREAU and Peter Lloyd JONES‹. Extracellular matrix and integrin signalling : the shape of things to come. Biochem. J. (1999) 339, 481±488.
- Bruce Alberts, Dennis Bray, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts and James D Watson 

Molecular Biology of the Cell. Capítulo 19.

-Dmitry A. Losa y Norio Murata. Membrane fluidity and its roles in the perception of environmental signals. Biochimica et Biophysica Acta 1666 (2004) 142–157

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Seminario:
- Yan Zhu & Hong-Bo Zhao. ATP-mediated potassium recycling in the cochlear
supporting cells.Purinergic Signalling (2010) 6:221–229.
-Philine Wangemann. Cochlear Homeostasis and Homeostatic
Disorders. 

SEMINARIO CÉLULAS DE LA CÓCLEA

RESUMEN ARTICULO 3

Protein Kinase C b/a Inhibitor Go6976 Promotes Formation of Cell Junctions and Inhibits Invasion of Urinary Bladder Carcinoma Cells

Jussi Koivunen, Vesa Aaltonen, Sanna Koskela, Petri Lehenkari, Matti Laato  and Juha Peltonen.

La familia de proteínas cinasas C (PKC), consisten en cinasa de serina/treonina, las cuales actúan mediante la fosforilación de un sustrato proteíco específico, dicha familia se clasifica en tres grupos principales: clásica que comprende las isoformas a, b y g; nuevas que comprenden las isoformas d, h, e y q, finalmente las atípicas que comprenden las isoformas m, ja y x.

Cabe mencionar que la activación de las enzimas clásicas depende de calcio y fosfolípidos, las enzimas nuevas son activadas por los fosfolípidos mientras que la activación de las enzimas atípicas ocurre independientemente de calcio y fosfolípidos. Las PKC están involucradas en un gran número de procesos celulares como la regulación de la expresión génica, la proliferación, las conexiones celulares, apoptosis y la migración.

Se han asociado los cambios en el balance de activación de las diferentes isoenzimas de PKC con el desarrollo del cáncer, en el artículo se expone los efectos de diferentes inhibidores de PKC en cultivos de células de alto grado de carcinoma de vejiga. La exposición de las células a Go6976 un inhibidor de las isoenzimas PKCa  y PKCb, inducen un agrupamiento de las células de carcinoma y un incremento en la formación de desmosomas y conexiones adherentes. En contraste a lo anterior, un inhibidor de PKC d, la rotlerina, ocasiona la dispersión de las células así como una disociación de las conexiones celulares.

Un inhibidor de PKC de alto espectro como la bisindolilmaleimida I, no tuvo un efecto aparente en la morfología de los cultivos o en el número de las conexiones celulares. Estudios adicionales con Go6976 demostraron que la inhibición de las isoenzimas PKC a y b, induce una traslocación de b1-integrina de las conexiones en la matriz celular y que la b4-integrina fue trasloada hacia el sustrato del cultivo.Go6976 también fue altamente efectivo en inhibir la migración de células cancerígenas e inhibían la invasión a través de una membrana basal artificial.

Los autores mencionan en sus resultados de Go6976 en las células  de carcinoma de la vejiga, demuestran que tiene un efecto anticáncer debido a sus efectos en las conexiones célula-célula y célula.-matriz, migración e invasión. Lo anterior sugiere que debe de existir un balance en la activación de PKC regulada por los inhibidores de PKC a y b.

RESUMEN ARTICULO 2

Active membrane transport and receptor proteins from bacteria.

M. Saidijam, K.E. Bettaney, G. Szakonyi, G. Psakis, K. Shibayama, S. Suzuki, J.L. Clough, V. Blessie, A. Abu-bakr, S. Baumberg, J. Meuller, C.K. Hoyle, S.L. Palmer, P. Butaye, K. Walravens, S.G. Patching, J. O’Reilly, N.G. Rutherford, R.M. Bill, D.I. Roper, M.K. Phillips-Jones and P.J.F. Henderson.

Los lípidos que conforman la membrana celular de las bacterias es inherentemente impermeable a los nutrientes que requiere para su metabolismo, por lo tanto la importación de nutriente así como la secreción de desechos debe ser llevada a cabo por proteínas de transporte, cuyas actividades dependen de la energía metabólica de la bacteria, puesto que conducen el transporte de los solutos en contra de un gradiente. Algunos ejemplo de dichas proteínas transportadoras son las de transporte activo primario dependiente de ATP, transporte activo secundario azúcar H⁺  o antibiótico/H⁺ y la acción de la fosfotranferasa.

Adicionalmente la membrana bacteriana contienen proteínas que, por decirlo así, son sensibles a las condiciones ambientales y a través del sistema de estímulo/respuesta de dos componentes (TCS, por sus siglas en inglés), facilitan una respuesta adecuada ante un estímulo dado; la baja abundancia de estas proteínas membranales y su naturaleza hidrofóbica, dificultan la isolación de la cantidad necesaria como para poder determinar su estructura tridimensional.

Debido a lo anterior se han desarrollado varias estrategias para determinar la expresión de los genes que codifican para el transportador y el receptor, dichas técnicas se han desarrollado principalmente en E. coli, los resultados de la expresión son entonces amplificados para que las proteínas codificadas por los genes representen del 5-35% de las proteínas en la membrana interna.

Dependiendo de su topología, las proteínas son producidas con RGSH6 o una etiqueta Strep en el carboxilo terminal del polipéptido, lo cual permite una purificación en miligramos de la proteína para la cristalización y para los estudios de resonancia magnética nuclear (NMR).

Con la combinación de las técnicas que se describen en el artículo se podrá, en un futuro descubrir las estructuras de los transportadores y de otras proteínas membranales lo cual ayudaría a desarrollar medidas de prevención o de tratamiento para infecciones bacterianas.

RESUMEN ARTICULO 1

Phospholipid Flippases

David L. Daleke1

Los lípidos en la membrana biológica están organizados de una manera que no es al azar a través de la bicapa. En las células eucariotas, la superficie citoplásmica está enriquecida con aniones y fosfolípidos que contienen aminas primarias, por ejemplo los fosfoinosidios, el ácido fosfatídico, fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina. Mientras que la lámina extracitoplásmica y lo que sería topológicamente equivalente a la superficie del lumen de los organelos internos está enriquecida con fosfolípidos enriquecidos con colina (fosfatidilcolina y esfingomielina) y glicoesfingolípidos.

En las células procariontes, PE está enriquecido, en la lámina citoplasmática de la membrana plasmática, con fosfatidilglicerol mientras que la cardiolipina tiene una distribución transmembranal simétrica.

El origen de la asimetría de los lípidos se debe a su biosíntesis vectorial, la mayoría de los glicerofosfolípidos son sintetizados en la cara citoplasmática del retículo endoplásmico, mientras que los esfingolípidos son ya sea sintetizados o modificados en la superficie del lumen del aparato de Golgi o en el Retículo endoplásmico. Para mantener el balance de la bicapa algunos de los lípidos recién sintetizados deben de atravesar hacia el lado de la membrana en la que fueron sintetizados.

Cabe mencionar que  dentro de la bicapa lipídica se encuentran diversas proteínas que3 funcionan como transportadores de moléculas ya sea dentro o fuera de la célula, dentro de los tipos de transportadores más importantes se encuentran los transportadores glicolipídicos, los transportadores ABC y los transportadores P4-ATPasas.

ULTIMO TEMA DEL TEMARIO

MATRIZ EXTRACELULAR.

MATRIZ EXTRACELULAR DE TEJIDOS ANIMALES.

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 activa los mecanismos epigenéticos celulares.

La MEC está compuesta por una compleja mezcla de proteínas, 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.

Las variaciones en cuanto a la participación relativa de los diferentes tipos de macromoléculas de la matriz, y en cuanto a sus patrones de organización en el contexto de la matriz extracelular, dan lugar a una gran diversidad de formas, cada una adaptada a los requerimientos funcionales de cada tejido en particular. La matriz puede calcificarse, formando estructuras duras como en el hueso o el diente, ser transparente, como en la córnea, o constituir organizaciones semejantes a tensores, las cuales dan a los tendones su gran resistencia a la tracción.

Biosíntesis de colágena.

Glucosaminglicanos y proteoglicanos.

En general, las macromoléculas que constituyen la matriz extracelular son producidas localmente por las células, las cuales también contribuyen a organizar la matriz, ya que la orientación de su citoesqueleto controlará la orientación de la matriz que éstas produzcan. Las dos principales clases de macromoléculas que constituyen la matriz son: cadenas de polisacáridos del tipo de los glucosaminoglucanos (GAG), los cuales suelen estar unidos a proteínas mediante enlaces covalentes formando proteoglucanos, y proteínas fibrosas, entre las que se cuentan colágena, elastina, fibronectina y la-minina, con funciones tanto estructurales como adhesivas. Las fibras de colágena refuerzan la matriz y colaboran en su organización, y las de elastina le confieren elasticidad. Por último, muchas proteínas de la matriz facilitan el anclaje de las células. Los GAG y los proteoglucanos se asocian formando enormes complejos poliméricos en

la matriz extracelular. Los compuestos mencionados anteriormente, también se asocian con proteínas fibrosas de la matriz, como la colágena, y con redes proteicas como la lámina basal, formando                                            estructuras muy complejas.

Otras proteínas estructurales de matriz extracelular.

Las distintas moléculas que forman la matriz extracelular están unidas entre sí al igual que presentan uniones con las mismas células para formar un entramado cohesionado. La mayoría de estas uniones son entre proteínas, pero también entre proteínas y azúcares (glucoproteínas). Dentro de este grupo de proteínas destacan las llamadas CAM (Cell Adhesión Molecules) o proteínas de adhesión celular. Con este término se designa a un grupo diverso de proteínas de membrana involucradas en procesos biológicos, que implican el contacto célula-célula o célula-matriz, y diversos procesos tales como la proliferación, la migración, la diferenciación y la muerte celular.

Las conexiones entre moléculas de la matriz extracelular y los elementos celulares se producen a través de complejas interacciones con las CAMs, ya sea entre las propias proteínas de la MEC (como las fibronectinas), proteínas de unión célula-MEC (las integrinas) o bien proteínas de unión

célula-célula. Las CAMs se clasifican en familias entre las que se encuentran integrinas, selectinas, cadherinas, inmunoglobulinas y proteínas de la matriz extracelular, unirse a otras moléculas del mismo tipo (interacción homofílica) o bien de tipo diferente (interacción heterofílica).

 Fibronectinas, glucoproteínas formadas por dos cadenas de polipéptidos con uniones disulfuro. Poseen dominios en su estructura que permiten unirse al colágeno, a ciertos proteoglicanos, a algunos glucosaminoglicanos, a la fibrina, a la heparina y a proteínas de la superficie celular como las integrinas. Establecen uniones entre moléculas de la matriz extracelular y de las células con la matriz extracelular.

Tenascinas son una familia de proteínas de gran tamaño que aparecen en tejidos embrionarios y en tumores. Son capaces de unirse a las integrinas, a los proteoglicanos y a los receptores de inmunoglobulinas.

Fibrinógeno: el cual se une a receptores de superficie de las plaquetas y permite la coagulación sanguínea, la laminina en la formación de las láminas basales y la osteopondina, presente en el hueso o el riñón.

Hay cuatro tipos de moléculas de unión célula-célula: cadherinas, inmunoglobulinas, selectinas y algunos tipos de integrinas.

Cadherinas se encuentran en la superficie de la mayoría de las células animales y forman uniones  homotípicas, es decir, reconocen a otras cadherinas en la célula adyacente. Son una gran superfamilia de proteínas cuyos miembros suelen aparecer característicamente en ciertos tejidos, siendo especialmente importantes durante el desarrollo embrionario o formando parte estructural de los desmosomas.

Las moléculas de adhesión del tipo inmunoglobulina, forman uniones homofílicas con inmunoglobulinas presentes en la célula adyacente.

Selectinas también denominadas adhesión entre células, pero forman uniones heterofílicas, es decir, se unen a glúcidos presentes en la célula vecina y son importantes en la unión  de los leucocitos a las paredes del endotelio cuando abandonan el torrente sanguíneo para adentrarse en los tejidos.

Integrinas, pueden mediar adhesiones célula-célula. En concreto, algunas integrinas pueden formar uniones con algunas moléculas transmembranales  del tipo de las inmunoglobulinas. Además de que constituyen una familia de mecanoreceptores capaces de traducir una señal mecánica y transmitirla desde la superficie celular a través de una vía molecular específica para convertirla en cambios bioquímicos intracelulares, el estímulo de multitud de otros receptores o la inducción de la expresión génica.