Matriz extracelular

En Histología —la ciencia que se dedica al estudio de los tejidos de plantas, animales y humanos—, la matriz extracelular (MEC) es el conjunto de materiales extracelulares que forman parte de un tejido. La MEC es un medio de integración fisiológico, de naturaleza bioquímica compleja, en el que están "inmersas" las células. Así la MEC es la sustancia del medio intersticial (intercelular).

En tejidos vegetales la expresión se está aplicando a veces, extendiendo su significado, a la pared celular vegetal, pero la pared celular es entendida como un componente celular agregado, externo a la célula, pero no ajeno a ella. Sin embargo, cuando se habla de "matriz extracelular en plantas" es por analogía con la MEC de los tejidos animales, que es donde el concepto es pertinente con seguridad. Tal aplicación surge a partir de que funciones propias de la MEC animal están empezando a observarse en la morfogénesis de plantas, y que las moléculas implicadas en tales procesos son a menudo homólogas.

La MEC es un componente biológico importante. Los animales pluricelulares se dintinguen por su capacidad para la pluricelularidad con una morfogénesis compleja que implica asociaciones celulares cooperativas para formar tejidos. Ahí es donde es importante y distintiva la MEC como componente cohesivo y medio logístico de integración de las diferentes unidades funcionales celulares.

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Descripción general

El material que compone la MEC es de consistencia variable, generalmente más o menos sólido, producto de la integración de materiales sólidos y líquidos, tratándose, lo más a menudo, de un gel. La consistencia puede ir desde la de una gelatina hasta un depósito rígido mineralizado, como el que caracteriza al tejido óseo. Otro es el caso de la sangre, un tejido especial con una matriz líquida, el plasma sanguíneo. Las características de la MEC se utilizan como criterio para clasificar los diferentes tipos de tejidos conjuntivos (sean especializados o no).

Recuérdese que en todo caso el medio extracelular, cualquiera que sea su consistencia, presenta permanentemente una fase líquida, porque de hecho todas las células vivas habitan ambientes acuosos.

Composición de la matriz

La composición de la MEC es muy variable y difiere de un tejido a otro. Histológicamente, la MEC se divide en dos fracciones según las características de los distintos componentes que conforman el conjunto intercelular:

• la sustancia fundamental o sustancia amorfa (elementos fluidos)
• las fibras y componentes adhesivos (elementos fibrosos)

En general, los componentes bioquímicos más característicos de las distintas MECs son polímeros mixtos, formados por cadenas de monosacáridos y cadenas peptídicas (cadenas de aminoácidos), entre los que hay desde glucoproteínas hasta proteoglucanos.

En la mayoría de animales, la glucoproteína más abundante de la matriz extracelular es el colágeno. La matriz extracelular de las células animales contiene muchos otros componentes entre los que se encuentran proteínas (como la fibrina y la elastina), minerales (como el hidroxilapatito, una forma de fosfato cálcico de la matriz ósea)

También forman parte de la matriz extracelular los oligosacáridos de aquellas glucoproteínas que constituyen parte integral de la membrana plasmática, así como las cabezas glucídicas de los glucolípidos de las mismas membranas, que en conjunto forman el glucocáliz. Dada esta diversidad de componentes, la MEC puede asumir una gran variedad de funciones, siempre interviniendo en los intercambios celulares y, a menudo, dotando al tejido de sus propiedades mecánicas, como ocurre con el tejido conjuntivo fibroso, el tejido óseo o el cartilaginoso.

Muchas células se encuentran ligadas a componentes de la matríz extracelular por medio de proteínas especializadas que se encuentran integradas en la membrana plasmática y que se llaman integrinas. Por la cara citoplasmática conectan con la trama superficial del citoesqueleto, concretamente con actinas. Por la cara externa conectan con proteínas como colágeno, lamininas y fibronectina.

Funciones

Las funciones de la MEC son una extensión de las características físico-químicas de los componentes de la misma. Las más importantes son:

1. Rellenar los intersticios o espacios entre las células.
2. Conferir resistencia mecánica (a la compresión, estiramiento, etc.) a los tejidos.
3. Constituir el medio homeostático, nutricio y metabólico para las células.
4. Proveer fijación para el anclaje celular.
5. Constituir el medio táctico para el tránsito celular.
6. Comunicación celular: Ser el medio por el cual se transportan diferentes señales entre las células.

Véase también

• Célula y Citosol
• Tejido conjuntivo y Estroma
• Homeostasis
• Edema y Presión oncótica