Hasta ahora se ha hablado de la célula como unidad de la materia viva. Sin embargo, gran parte de los seres vivos están formados por varios tipos celulares. En el caso de los animales, la formación de tejidos o poblaciones celulares se debe a la presencia de un material intercelular que incluye moléculas secretadas por las células y que genéricamente se conoce como matriz extracelular. En otros organismos, el material intercelular puede ser de otro tipo pero favorece la multicelularidad. Se tratará en esta parte el tema de matriz extracelular en animales y su importancia en la formación de tejidos, órganos, aparatos y sistemas.
La mayoría de las células en los organismos multicelulares están rodeadas por una red de moléculas altamente organizadas, que se denomina matriz extracelular.
Las moléculas de la matriz extracelular son principalmente proteínas y polisacáridos; son producidas y secretadas por las células y están asociadas con la superficie de las mismas. Así pues, las células intervienen en la formación de la matriz extracelular y, a su vez, reciben información acerca de su microambiente a través de uniones de la membrana plasmática a la matriz. Por lo tanto la matriz extracelular, además de dar soporte a las células, ejerce un efecto determinante sobre diversas funciones celulares, como la proliferación, la diferenciación, la migración y la muerte celular.
La matriz extracelular es especialmente abundante en el tejido conectivo. En los vertebrados determina la arquitectura del esqueleto y su presencia en los diferentes órganos es muy variable. Así, por ejemplo, en la piel y el hueso es un constituyente mayor, mientras en el cerebro es menos abundante.
La matriz es muy versátil en su estructura tridimensional y puede calcificarse formando estructuras duras, como el hueso o los dientes, o puede adoptar una organización parecida a "cordones" como en los tendones a los cuales confiere su enorme fuerza mecánica.
La colágena es la proteína más abundante en los animales y es el principal constituyente de la matriz extracelular. Confiere la resistencia mecánica a los tejidos conjuntivos, mientras que la elastina, otra proteína de la matriz, le confiere cualidades de flexibilidad y elasticidad.
En los últimos años ha aumentado el conocimiento relacionado con el número y el tipo de moléculas que constituyen la matriz y las funciones que desempeñan en condiciones fisiológicas, así como su papel en algunas enfermedades hereditarias o adquiridas. Así, por ejemplo, la artritis reumatoide, la cirrosis hepática, la fibrosis pulmonar, la invasividad de algunos cánceres y el enfisema pulmonar representan enfermedades en las cuales está involucrada la matriz extracelular.
Los componentes de la matriz extracelular pueden dividirse en varios grupos:
a] Proteínas estructurales, como la colágena y las elastinas.
b] Proteínas de adhesión, como las lamininas y las fibronectinas.
c] Proteoglicanos, que son proteínas asociadas con azúcares.
La cantidad de estas sustancias varía de acuerdo con el tipo de tejido. Así, por ejemplo, el tejido conectivo está constituido mayormente por matriz extracelular, mientras algunos órganos poseen poca cantidad de ella.
La relación de la matriz extracelular con el interior de la célula se hace patente al estudiar casos de distrofia muscular de Duchenne. En las células musculares existe una proteína, la distrofina, conectada a la membrana de las células musculares por un complejo de proteínas de membrana; éstas a su vez se encuentran unidas a los componentes de la matriz extracelular. El papel de la distrofina es unir el citoesqueleto de las células musculares a la matriz extracelular, lo que aparentemente permite que las células soporten la tensión de la contracción muscular. La mutación en el gen que codifica para la distrofina trae como consecuencia la degeneración progresiva del músculo esquelético lo que, finalmente, ocasiona la muerte en edad temprana.
