Matriz extracelular

Qué es la matriz extracelular

Se denomina matriz extracelular al material que ocupa los espacios situados fuera de las células y que estas mismas fabrican y mantienen. En los tejidos conjuntivos ese material es abundante y determina buena parte de sus propiedades mecánicas; en los epitelios, en cambio, queda reducido a una fina lámina de sostén. Su composición varía de un tejido a otro según la función que deba cumplir: el cartílago necesita resistir la compresión, el tendón la tracción, y la matriz de cada uno se ajusta a esa demanda.

El término procede del latín matrix, derivado de mater (madre), que en su origen designaba a la hembra reproductora y más tarde pasó a significar molde, fuente u origen: aquello que encierra algo y le da forma. De ahí el uso anatómico moderno para nombrar la sustancia que envuelve y da estructura a las células.

Componentes

Los histólogos distinguen en la matriz dos grandes grupos de moléculas. Las fibras aportan resistencia; la sustancia fundamental, hidratación y volumen.

Entre las proteínas fibrosas destaca el colágeno, la más abundante del organismo, que representa alrededor de la cuarta parte de toda la proteína corporal y confiere resistencia a la tracción. La elastina permite que tejidos como la piel o las paredes arteriales se estiren y recuperen su forma. A ellas se suman fibras reticulares, formadas por un tipo particular de colágeno.

La sustancia fundamental es un gel formado por glucosaminoglicanos, largas cadenas de azúcares que suelen ir unidas a una proteína central para constituir proteoglicanos. Estas moléculas cargadas negativamente atraen agua y iones, lo que hidrata la matriz y le permite amortiguar las fuerzas de compresión. El ácido hialurónico es uno de los glucosaminoglicanos más característicos y ocupa grandes volúmenes en los tejidos por los que migran las células durante el desarrollo o la cicatrización.

Un tercer grupo, las glucoproteínas de adhesión, hace de nexo entre las células y el resto de la matriz. La fibronectina y la laminina se unen por un lado a las fibras y por otro a receptores de la superficie celular, las integrinas, que transmiten al interior de la célula información sobre el entorno.

Quién la produce

Las macromoléculas de la matriz se sintetizan dentro de la célula y salen al exterior por exocitosis, donde se ensamblan sobre lo ya existente. En el tejido conjuntivo laxo el productor principal es el fibroblasto. En tejidos especializados esa tarea recae en células propias: los condroblastos elaboran la matriz del cartílago y los osteoblastos la del hueso, que se mineraliza con sales de calcio. La composición concreta de cada matriz depende, por tanto, del tipo celular que la habita.

Una estructura en renovación constante

La matriz no es una construcción fija. Sus componentes se degradan y se reponen de continuo mediante enzimas específicas, entre ellas las metaloproteinasas de matriz, que cortan las fibras, y la colagenasa, que actúa sobre el colágeno. Este recambio permanente resulta necesario en procesos como el crecimiento, la reparación de heridas o el remodelado del hueso. Cuando el equilibrio entre síntesis y degradación se rompe, aparecen alteraciones: un exceso de depósito da lugar a fibrosis y una pérdida de componentes debilita la estructura del tejido.

Preguntas frecuentes

De dónde viene la palabra matriz

Del latín matrix, emparentado con mater, madre. En latín clásico aludía a la capacidad reproductora y con el tiempo tomó los sentidos de molde, fuente y origen. En biología se aplica a la sustancia que rodea y sostiene a las células, la que les da forma y contexto.

Qué diferencia hay entre las fibras y la sustancia fundamental

Las fibras son proteínas alargadas, como el colágeno y la elastina, que dan resistencia y elasticidad. La sustancia fundamental es el gel hidratado que ocupa el espacio entre esas fibras y entre las células. Las fibras resisten la tracción; el gel, la compresión. Ambos forman en conjunto la matriz.

La matriz extracelular es igual en todos los tejidos

No. Su proporción de fibras, su composición y su rigidez cambian según el tejido. Es dura y mineralizada en el hueso, firme y resistente en el cartílago, laxa y gelatinosa en el tejido conjuntivo de sostén, y prácticamente inexistente en el tejido nervioso. Cada tipo de célula fabrica la matriz que su función requiere.

Qué son la sustancia fundamental y el líquido intersticial

La sustancia fundamental es la parte no fibrosa de la matriz, un gel de proteoglicanos y glucoproteínas. El líquido intersticial es la fracción acuosa que la impregna, un filtrado del plasma sanguíneo de composición parecida. A través de él circulan nutrientes y productos de desecho entre la sangre y las células.

Referencias

1. Atlas de Histología Vegetal y Animal. La matriz extracelular. Universidad de Vigo. Disponible en: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/2-matriz_extracelular.php
2. Gartner LP, Hiatt JL. Texto Atlas de Histología. Matriz extracelular. AccessMedicina, McGraw Hill. Disponible en: https://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?bookid=1506§ionid=98182216
3. Matriz extracelular. Wikipedia. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Matriz_extracelular
4. matrix. Etimología. Etymonline. Disponible en: https://www.etymonline.com/es/word/matrix