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Capitolo 7
INTERAZIONI TRA LE CELLULE E IL LORO AMBIENTE
da cellule strettamente attaccate l’una all’altra e ad uno stra-
to acellulare sottostante mediante contatti cellulari specializzati
(inserto in alto della Figura 7.1). Questi contatti forniscono alle
cellule un meccanismo per aderire e comunicare tra loro. Diver-
samente, lo strato più profondo della pelle (il derma) è un tipo
di
tessuto connettivo
. Come altri tessuti connettivi, quali quelli
che formano tendini o cartilagine, il derma consiste in gran parte
di materiale extracellulare, tra cui una varietà di fibre distinte che
interagiscono tra loro in modi specifici. Uno sguardo ravvicinato
a una delle cellule sparse (fibroblasti) del derma mostra che la
superficie esterna della membrana plasmatica contiene recettori
che mediano le interazioni tra la cellula e i componenti del suo
ambiente (inserto in basso della Figura 7.1). Questi recettori della
superficie cellulare interagiscono non soltanto con l’esterno che
li circonda, ma sono anche connessi, tramite le loro estremità in-
terne, a varie proteine citoplasmatiche. Recettori con questo tipo
di doppio attacco sono molto adatti a trasmettere messaggi tra la
cellula e il suo ambiente.
Figura 7.1
Una panoramica di come le cellule sono organizzate nei
tessuti e di come interagiscono tra loro e con l’ambiente extracel-
lulare.
In questa rappresentazione schematica di una sezione di pelle
umana, le cellule dell’epidermide aderiscono tra loro mediante contatti
specializzati. Lo strato basale delle cellule epidermiche aderisce anche
ad un sottostante strato non cellulare (la membrana basale). Il derma
consiste prevalentemente di elementi extracellulari che interagiscono
tra loro e con la superficie di cellule sparse (principalmente fibroblasti).
Le cellule contengono recettori che interagiscono con materiali extra-
cellulari e trasmettono i segnali all’interno.
Epidermide
Derma
Cellule
morte
cheratinizzate
Cellule
in divisione
Membrana
basale
Fibra reticolare
Membrana basale
Contatto cellula-cellula
specializzato
Contatto cellula-substrato
specializzato
Fibra elastica
Fibra collagene
Fibroblasto
Proteoglicano
Recettore della
superficie cellulare
(integrina)
7.1
|
Spazio extracellulare
Se ci si muove dalla membrana plasmatica verso l’ester-
no, si possono esaminare i vari elementi extracellulari che
circondano i diversi tipi di cellule. Nel Capitolo 4 è stato
affermato che praticamente tutte le proteine integrali di
membrana, così come certi lipidi di membrana, contengo-
no catene di zuccheri (oligosaccaridi) di lunghezza varia-
bile che si estendono all’esterno della membrana plasma-
tica (vedi Figura 4.4
c
). Queste proiezioni di carboidrati
formano uno strato strettamente addossato alla superficie
esterna della membrana plasmatica, chiamato
glicocali-
ce
(o
rivestimento cellulare
) (Figura 7.2
a
). Tale materiale
extracellulare è molto abbondante in alcuni tipi di cellu-
le, come le cellule epiteliali che rivestono il canale dige-
rente dei mammiferi (Figura 7.2
b
). Il glicocalice media
le interazioni cellula-cellula e cellula-substrato, fornisce
protezione meccanica alle cellule, serve da barriera alle
particelle che raggiungono la membrana plasmatica e lega
importanti fattori di regolazione che agiscono sulla super-
ficie cellulare.
La matrice extracellulare
Molti tipi di cellule animali sono avvolti da una
matrice
extracellulare (MEC)
, cioè una rete organizzata di mate-
riale extracellulare presente nelle immediate vicinanze della
membrana plasmatica (Figura 7.3). La MEC non è sempli-
cemente un materiale di protezione passivo ed inerte o un
collante aspecifico che tiene insieme le cellule; essa fornisce
segnali sia fisici sia biochimici che possono giocare un ruo-
lo regolatorio chiave nel determinare la forma e le attività
di una cellula. Per esempio, la digestione enzimatica della
MEC che circonda le cellule cartilaginee o le cellule epi-
teliali di ghiandola mammaria coltivate
in vitro
causa una
marcata diminuzione delle attività sintetiche e secretorie
delle cellule. L’aggiunta di materiale della matrice extracel-
lulare alla piastra di coltura ristabilisce lo stato differenziato