¿El espacio intercelular dentro del cuerpo está compuesto de células u otro tipo de material?

¡Tantas posibilidades! Depende del tejido / órgano. (Por lo general, llamaríamos a este espacio “extracelular” en lugar de intercelular).

En algunas partes del cuerpo, hay bastante aire (pulmones, boca, nariz) o algún tipo de líquido (intestinos, glándulas, vasos sanguíneos).

Tráquea [1]:

Hay tejidos donde las células están fuertemente unidas entre sí sin nada en el medio. Los tejidos de barrera, como nuestra piel y los revestimientos de nuestro tracto gastrointestinal, son láminas herméticamente selladas de unas pocas células de grosor. Pero debajo de esas capas epiteliales …

La mayor parte de nuestro cuerpo no es células en las células. Las células se sientan en una malla proteica llamada matriz extracelular (ECM), que proporciona un soporte estructural vital. Fuerte, rígido, elástico, firme … diferentes partes de nuestro cuerpo usan diferentes proteínas ECM para lograr diferentes propiedades mecánicas.

En particular, el colágeno es la proteína más abundante en su cuerpo (aproximadamente 1/3 de peso seco) y bastante fuerte. Por ejemplo, ciertos cortes de carne tienen un alto contenido de colágeno y son muy resistentes hasta que los cocines lo suficiente como para descomponer el colágeno en gelatina.

El colágeno a menudo toma la forma de fibras y es un componente principal de los tejidos conectivos en particular. Los tendones y ligamentos están formados por haces de haces de haces de fibras de colágeno (rosa oscuro) y muy pocas células (marrones).

Incluso el seno, cuyo papel es mucho menos estructural que el tendón, está hecho principalmente de colágeno (rosa).

E incluso tejidos muy densos como los músculos, la grasa y el hígado tienen pequeñas cantidades de colágeno “reticular” (negro) para ayudar a mantener unidas las células [2]:

Hay muchos otros tipos de proteínas ECM. La elastina es otra importante, mientras que el colágeno proporciona resistencia, la elastina ayuda a dar a nuestra piel y arterias un poco de estiramiento. Cuando están relajadas, las fibras de elastina son rizadas; cuando se estira, las fibras se enderezan y proporcionan resistencia. (Líneas rizadas y moradas en el interior y exterior de la pared de la arteria redonda, que en esta imagen contiene una mancha de células sanguíneas): [3]

El cartílago, la sustancia translúcida que cubre las articulaciones y que comprende los oídos y la nariz, también es en gran parte colágeno, pero también contiene una gran cantidad de proteoglicanos de las proteínas ECM. Los proteoglicanos son muy atractivos para el agua debido a su carga negativa densa, lo que ayuda a mantener el cartílago hidratado y firme. Las células (violeta) están dispersas de forma tan dispersa que ni siquiera necesitan vasos sanguíneos para mantenerse con vida.

Los huesos y los dientes son un tanto únicos: están hechos de colágeno e hidroxiapatita, un mineral de fosfato de calcio inorgánico que los hace duros y resistentes [4]. ¡El hueso compacto es adorable bajo el microscopio! Está hecho de anillos concéntricos de material extracelular dispuestos alrededor de un canal central (blanco) para cosas como vasos sanguíneos y nervios. El material óseo está perforado por pequeños canales que las células residentes (negras) pueden alcanzar a través de [5].

¡Las células son geniales! Pero no son muy buenos para soportar el peso; en su mayoría son bolsas de agua blanda. Las plantas y los hongos no necesitan ECM, porque tienen paredes rígidas que pueden resistir la gravedad. Sus celdas son como cajas de agua apiladas una encima de la otra.

Los animales necesitamos proteínas ECM para mantenernos unidos, resistir tensiones y separar los órganos entre sí. Si bien los genes precursores están presentes en otros organismos, las verdaderas proteínas ECM solo parecen estar presentes en los metazoos (animales). [6]

Notas a pie de página

[1] Tráquea

[2] Histología azul – Tejidos conectivos

[3] Documento sin título

[4] Hidroxilapatita – Wikipedia

[5] Deshuese en los huesos

[6] La evolución de la matriz extracelular de metazoarios.

“Otro tipo de material” : típicamente, material excretado por células, principalmente diversas formas de colágeno. Corte del artículo de Wikipedia Matriz Extracelular:

En biología, la matriz extracelular ( MEC ) es una colección de células extracelulares moléculas secretadas por células que proporcionan soporte estructural y bioquímico a las células circundantes . Debido a que la multicelularidad evolucionó independientemente en diferentes linajes multicelulares, la composición de la MEC varía entre las estructuras multicelulares; sin embargo, la adhesión celular, la comunicación y la diferenciación célula a célula son funciones comunes de la ECM.

Del artículo de Wikipedia Collagen:

El colágeno es la proteína estructural principal en el espacio extracelular en los diversos tejidos conectivos en los cuerpos de los animales . Como el componente principal del tejido conectivo, es la proteína más abundante en los mamíferos, constituyendo del 25% al ​​35% del contenido proteico de todo el cuerpo. Dependiendo del grado de mineralización, los tejidos de colágeno pueden ser rígidos (huesos), conformes (tendón) o tener un gradiente de rígido a flexible (cartílago). El colágeno, en forma de fibrillas alargadas, se encuentra principalmente en tejidos fibrosos como tendones, ligamentos y piel. También es abundante en córneas, cartílagos, huesos, vasos sanguíneos, intestino, discos intervertebrales y dentina en los dientes. En el tejido muscular, sirve como un componente principal del endomysium. El colágeno constituye del uno al dos por ciento del tejido muscular y representa el 6% del peso de los músculos fuertes y tendinosos. El fibroblasto es la célula más común que crea colágeno.

Negrita énfasis añadido.

De la presentación de http://www.slideshare.net Matriz Extracelular (por Ofelia Solano Saludar , 2011):

Diapositiva Nº 3 de 28. Toda la presentación es bastante buena, muy informativa.

Del artículo de http://www.nature.com Estrategias Nanotecnológicas para Ingeniería de Tejidos Complejos ( Tal Dvir et al., Nature Nanotechnology 6, 13-22 (2011)):

a , las fibras ECM proporcionan a las células características topográficas que desencadenan la morfogénesis. Las proteínas de adhesión como la fibronectina y laminina localizadas en las fibras interactúan con las células a través de sus receptores de integrina transmembrana para iniciar las cascadas de señalización intracelular, que afectan la mayoría de los aspectos del comportamiento celular. Los polisacáridos como el ácido hialurónico y el sulfato de heparano actúan como un amortiguador de compresión contra el estrés o sirven como un depósito de factor de crecimiento.

b-d , ilustraciones del corazón, hígado y hueso a nivel de órgano (izquierda) y interacción tejido / célula / matriz (centro), seguidas por micrografías electrónicas de barrido de andamios diseñados (derecha). Los ECM de varios tejidos tienen diferentes composiciones y organización espacial de las moléculas para mantener morfologías tisulares específicas. Por ejemplo, ( b ), la MEC de los tejidos musculares, como el corazón, obliga a las células cardíacas (cardiomiocitos) a acoplarse mecánicamente entre sí y a formar haces celulares alargados y alineados que crean un sincitio anisotrópico. Las superficies nanogrovadas (imagen SEM) son matrices adecuadas para la ingeniería del tejido cardíaco porque obligan a los cardiomiocitos a alinearse. c . Las células que componen los tejidos epiteliales están polarizadas y entran en contacto con tres tipos de superficies para una transferencia de masa eficaz: la MEC, otras células y un lumen. Las nanofibras modificadas con moléculas de superficie pueden promover la adhesión celular y la polaridad tisular (imágenes SEM). d , Bone es un material nanocompuesto que consiste principalmente en una matriz orgánica rica en colágeno y nanocristatos de hidroxiapatita inorgánica, que sirven como agente quelante para la mineralización de los osteoblastos. La estructura del andamio (imagen SEM), la rigidez y el nanopatrón de hidroxiapatita en la superficie (recuadro) pueden mejorar la diseminación de osteoblastos y la formación de tejido óseo. Imágenes SEM reproducidas con permiso de: b , ref. 56, © 2010 NAS; c , ref. 59, © 2009 Elsevier; d , ref. 65, © 2010 Elsevier.

El espacio intracelular está dentro de las células y el espacio extracelular está fuera de ellas.

En humanos y otros animales, el espacio intracelular contiene varios orgánulos como mitocondrias, ribosomas, lisosomas, aparato de Golgi, retículo endoplasmático rugoso y liso, centriolos y un núcleo.

Todos estos están rodeados por un fluido conocido como citosol o matriz citoplásmica. Esta se compone de agua con muchas sustancias disueltas en ella. Estas sustancias pueden ser iones como sodio, moléculas pequeñas o moléculas más grandes, como proteínas complejas. Está muy lleno de gente allí.

La célula utiliza estas sustancias para realizar sus diversas funciones: producir energía, reproducirse, señalizar células, construir aminoácidos para fabricar proteínas y cualquier función que tenga dentro del cuerpo. Por lo tanto, bajo un microscopio electrónico, una célula de retina se verá diferente de una célula de hígado, ya que su función es diferente.

El fluido extracelular también contiene agua con varias sustancias. Las células excretan sus productos, como hormonas o enzimas, y absorben de ellos lo que necesitan para su función.

Todo este tema es complejo y aún no se entiende completamente. Hay mucho material educativo en Internet, pero tenga cuidado, ya que algunos de ellos han sido hechos por estudiantes y pueden tener errores.

Lo principal fuera de las células sería la matriz extracelular, una mezcla de diferentes proteínas agrupadas para soportar las células.

El espacio intercelular está lleno de líquidos tisulares que se componen en gran parte de agua con compuestos orgánicos.