Matriz extracelular

Também chamada MEC ou matriz intercelular

Visão geral

A matriz extracelular (MEC) é o material que preenche os espaços entre as células que formam o nosso corpo.
Também chamada substância extracelular ou matriz intercelularEstrutura: fibrosa ou em forma de rede
A matriz extracelular é produzida pelas células dispersas dentro dela.
Nos tecidos conjuntivos, as células ficam esparsas na matriz e em geral não se tocam; as células epiteliais e endoteliais, que ficam muito próximas umas das outras, também produzem matriz (a sua membrana basal; veja a tabela abaixo)

Exemplos de células que produzem a matriz extracelular:

· Pele ⇒ fibroblastos · Osso ⇒ osteoblastos · Cartilagem ⇒ condrócitos

Composição

As proporções dos componentes da matriz extracelular (MEC) variam muito entre os tecidos (osso, cartilagem, tecidos moles). Como exemplo padrão, costumam-se citar valores de cerca de 60–70% de água, 25–30% de fibras e 5–10% de substância fundamental.

Exemplo padrão

A água e a substância fundamental formam juntas o gel em que as fibras ficam

Água (60–70%)Substância fundamental (5–10%)Fibras (25–30%)

As proporções diferem muito entre os tecidos (veja a tabela abaixo).

As proporções diferem muito entre os tecidos (valores aproximados, em peso úmido)
Tecido Água Fibras Substância fundamental / mineral
Cartilagem hialina 70–80% 10–20% (colágeno tipo II) cerca de 5–15% (principalmente proteoglicanos)
Osso cerca de 10–20% cerca de 20–25% (colágeno tipo I) mineral (hidroxiapatita) cerca de 60–70%; pouca outra substância fundamental
Tendão cerca de 55–70% cerca de 25–40% (80–90% do peso seco, colágeno tipo I) cerca de 1–5%

Fibras e substância fundamental

Uma tabela resumida dos componentes fibrosos e dos componentes da substância fundamental:

Principais componentes Características e funções
Fibras 1 Colágeno (tipos I, II, III, IV etc.) Confere aos tecidos resistência à tração. Cada tipo é encontrado em tecidos diferentes.
2 Elastina O principal componente das fibras elásticas; confere distensibilidade e retração.
3 Fibras reticulares Fibras finas e flexíveis de colágeno tipo III que formam redes; sustentam as células no tecido linfoide e na medula óssea.
Substância fundamental 1 Proteoglicanos Uma proteína central que carrega cadeias de GAG. Retêm água e absorvem as forças de compressão.
2 Glicosaminoglicanos (= GAGs) Ácido hialurônico, sulfato de condroitina, sulfato de dermatana etc. Retêm água e dão à matriz seu caráter gelatinoso.
3 Glicoproteínas adesivas Fibronectina, laminina etc. Importantes para fixar as células à MEC e manter a organização do tecido.
4 Água e íons Retidos na MEC; conferem resiliência contra a compressão e as variações osmóticas.

Funções

1. Sustentação estrutural dos tecidos

· As fibras da MEC (fibras colágenas, elásticas e reticulares) dão aos tecidos e órgãos um arcabouço físico.

· Permitem que o tecido resista à tração e à compressão.

Exemplos: no tendão, as fibras colágenas resistem a uma forte tração; no osso, o colágeno junto com o mineral confere dureza.

2. Sustentação das células e sua manutenção no lugar

· A MEC é um arcabouço para as células.

· As moléculas de adesão celular (fibronectina, laminina etc.) ligam a MEC às células e controlam a posição e a polaridade das células.

· Desempenha um papel importante na definição da direção e da distribuição das células durante o desenvolvimento e a regeneração dos tecidos.

3. Regulação da função celular

· Atua como local de sinalização:

os componentes da MEC ligam-se a receptores da superfície celular (integrinas e outros)

e influenciam a proliferação, a diferenciação, a migração e a apoptose das células.

Exemplo: na cartilagem, os proteoglicanos respondem à compressão e assim ajustam o metabolismo dos condrócitos.

4. Resiliência e resistência à compressão

· A substância fundamental (água com proteoglicanos e GAGs) retém água.

· O tecido resiste à compressão e volta à sua forma original.

Exemplos: mais evidente na cartilagem e no corpo vítreo.

5. Transporte e armazenamento de substâncias

· A água e os polissacarídeos da MEC permitem que nutrientes, hormônios e fatores de crescimento se desloquem por ela e nela sejam armazenados.

· Também atua como tampão e ajuda a manter estável o ambiente do tecido.

6. Reparo tecidual e cicatrização de feridas

· Os componentes da MEC formam um arcabouço para a cicatrização de feridas.

· Favorecem a migração e a proliferação das células e a formação de tecido novo.

Células que produzem a matriz

Dez exemplos de células que produzem a matriz extracelular:

Célula Observações
1 Fibroblastos As células produtoras de MEC mais típicas; secretam colágeno, elastina, proteoglicanos etc.
2 Condrócitos Produzem a matriz da cartilagem (colágeno tipo II, agrecano etc.)
3 Osteoblastos Secretam a matriz óssea (colágeno tipo I, proteínas da matriz óssea etc.), que depois se ossifica
4 Adipócitos Secretam pequenas quantidades de MEC (componentes da membrana basal, como o colágeno tipo IV)
5 Células epiteliais Produzem os componentes da membrana basal (laminina, colágeno tipo IV, nidogênio)
6 Células endoteliais Secretam o colágeno tipo IV e a laminina da membrana basal vascular
7 Células musculares lisas Secretam a MEC da parede vascular (colágeno, elastina)
8 Células estreladas hepáticas Produzem grandes quantidades de MEC (principalmente colágeno tipo I) quando o fígado se torna fibrótico
9 Células estromais da medula óssea Secretam muitos tipos de MEC, como colágeno e proteoglicanos
10 Células precursoras de fibroblastos São ativadas após uma lesão e produzem MEC

Referências e fontes

  1. Leitura adicional: Matriz extracelular, Wikipedia.
  2. Leitura adicional: Ground substance, Wikipedia (em inglês).
  3. Federative International Programme for Anatomical Terminology (FIPAT). Terminologia Anatomica, 2ª ed. (TA2), 2019.