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7/16/2019 COMUNICACIÓN CELULAR
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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENORORREGO
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA
BIOQUIMICA
COMUNICACIÓN CELULAR
Pedro Lezama A.
plezamaa@upao.edu.pe
Pedro Lezama - UPAO
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COMUNICACION
Pedro Lezama - UPAO
EMISOR
¿quién?
RECEPTOR¿a quién?
MENSAJE¿qué información?
CODIGO
¿sistema de signos?
CANAL¿medio?
FEED BACK
¿efecto?
CONTEXTO
Situación o circunstancia
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Factores de la comunicación celular
EMISORProduce el mensaje y lo emite
RECEPTORRecibe el mensaje y lo descifra
CODIGOSignos conocidos por el
emisor y receptor(Aminoácidos, nucleóticos)
MENSAJEContenido de la información(Señales químicas, eléctricas)
CANALVía de traslado del mensaje
CONTEXTO
Ejm. Circulación sanguinea
Situación y significado
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LA COMUNICACIÓN CELULAR
Los mensajeros Químicos
?
Oye tú !!!
Tengo que multiplicarme¡¡
Necesitamos!Glucosa¡¡!
Hey !!! ¿Podríasmigrar?
¿ A quien deboescuchar ?
A míA mí
A mí
¿A TODOS?
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Sistema nervioso
Sistema endocrinoSistema nervioso
interdependientes
Sistema endocrinoSistema nervioso
interdependientes
Otros sistemas
Eicosanoides
CitoquinasGFEs, PAF
EVOLUCION DE LA COMUNICACIÓN CELULAR
Sistema endocrinoSistema nervioso
independientes
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Hormonas hipofisiarias
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Mecanismos de comunicación intercelular
• Intracrina: se produce dentro de la célula
• Autocrina: el mensajero secretado actúa sobre lapropia célula productora del mensaje
• Paracrina: el mensajero químico actúa sobre las
células vecinas• Yuxtacrina: el factor está anclado a la célula que
lo sintetiza y actúa sobre el receptor de la otracélula que está en contacto con la primera
• Endocrino: el mensajero pasa a la sangre, y a travésde este medio llega a las células blanco
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• Neurotransmisión: comunicación célula - célula
entre células neuronales (sinapsis)
• Neurosecreción: el ligando se produce en celulasnerviosas y siguen el modelo de secreciónendocrina (neuroendocrina)
• Feromonas: moléculas químicas utilizadas comoatrayentes o empatía
• Exocrina: caracterizado por el vaciamiento de la
sustancia química hacia el exterior de la célula,fuera del cuerpo o una cavidad
• Por moleculas gaseosas: oxido nítrico
Mecanismos de comunicación intercelular
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Glandulas exocrinas
• Merocrina (ecrina): el producto de secreción sonprincipalmente proteínas, y fabrican su secreción,permanecen intactas. Ejemplo. Células mucosas
• Apocrina: añaden a su secreción parte de sucitoplasma. Ejemplo glándulas mamarias,sudoriparas
• Holocrinas: eliminan prácticamente su citoplasmacompleto al exterior. Ejemplo glándulas sebáceas
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EN LAS DIAPOSITIVAS SIGUIENTESIDENTIFIQUE EL TIPO DE
COMUNICACION CELULAR Y DISCUTA SUAPLICACIÓN CLÍNICA
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2.....................
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4. ……………..
Pedro Lezama - UPAO
P d L UPAO
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5. ………………………………… Pedro Lezama - UPAO
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6. …………………..
Pedro Lezama - UPAO
Osmorreceptores
Barorreceptores
Termorreceptores
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Pedro Lezama - UPAO
7. …………………………
MODO DE ACCION DE CITOKINAS
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Adaptado de Bafico & Aaronson, Cancer Med, 2002
MODOs DE ACCION DE CITOKINAS
INTRACRINO JUXTACRINO
PARACRINO AUTOCRINO
ENDOCRINO
Vaso sanguíneo
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HOLOCRINA
S. aureus
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H/KATP
H/KATP
Secretora dehistamina
Acetil colina,via neuralneurocrina
Gastrina víahormonalendocrina
CelulaPARIETAL
paracrina Liberacióndehistamina
Receptor dehistamina
receptor de ACh
Receptor de
gastrina
Evetos de activaciónde la transduction Secreción deHCl
Existe eventos neurocr ino , endoc r ino y paracr ino en la act ivación de la secrec ión d e HCl
Celula ECL
Cel. G
Célula ECL =Células like enterocromafines
Células G =Secretoras de gastrina
Recepto res y Secrec ión de HCl gástric o
Bloqueadores dereceptores H-2
Inhibidores de bomba H/KATPasa
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FeromonasEl órgano vomeronasal (VNO) es unórgano quimioreceptor, y esfundamental para la comunicaciónquímica feromonal
Las neuronas receptoras vomeronasalesestán localizadas en el epitelio sensorial,semejante al epitelio olfatorio, perorecubriendo una cavidad alargada(lumen) dentro de la cápsula ósea querodea al órgano.
Un pasaje estrecho, que se abre en elpiso de la cavidad nasal es el únicoacceso para los estímulos químicos.
La localización y estructura sugieren queel órgano humano puede serestimulado por compuestos volátiles en vez de por estímulos disueltos en elmucus
C S C C O OS S OS
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CLASIFICACION DE LOS MENSAJEROSQUÍMICOS
• Clasificación funcional
– Control del aparato digestivo
– Control de los procesos metabólicos
– Control de la composición iónica y del volumen
del LEC
– Adaptación al medio
– Crecimiento y desarrollo
– Reproducción
CLASIFICACION DE LOS MENSAJEROS
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CLASIFICACION DE LOS MENSAJEROSQUÍMICOS
• Clasificación Química
– Polipeptídicas: TRH, FSH
– Esteroidales: andrógenos, estrógenos
– Derivados de aminoácidos: producidas por
tiroides, aminas biogenas, melatonina
– Derivadas de la vitamina A: ácido retinoico
– Derivadas de fosfolípidos: eicosanoides, PAF
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MECANISMOS DE ACCION DE LOS MENSAJEROSQUIMICOS
• Generalidades
– Nunca dan inicio o ponen término a procesos bioquímicos
– SOLAMENTE alteran la velocidad de procesos ya existentes.
Ejemplo: Transporte de glucosa – La velocidad de un proceso biológico puede alterarse
modificando
• Cantidad de alguna enzima (concentración)
• Actividad enzimática (activa - inactiva)• Concentración de uno de sus sustratos
• Permeabilidad de la membrana plasmática
• Aumentando la temperatura corporal
MECANISMOS DE ACCION DE LOS MENSAJEROS
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MECANISMOS DE ACCION DE LOS MENSAJEROSQUIMICOS
• INTERACCION MENSAJERO - RECEPTOR
– Mensajero
– Receptores (necesario para reconocer y transducir el
mensaje)
– Características del receptor y ligando: especificidad,
afinidad
MECANISMOS DE ACCION DE LOS MENSAJEROS
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MECANISMOS DE ACCION DE LOS MENSAJEROSQUIMICOS
• RESPUESTAS FISICOQUÍMICAS DE LAS CELULASEFECTORAS
– aumentan (up regulation) o disminuyen (down
regulation) el número de receptores
– modifican la afinidad del receptor por la hormona
(ligando): [ ] - < afinidad
– desensibilizan al complejo H-R: por desacoplamiento – internalizar el complejo H-R: endocitosis
MECANISMOS DE ACCION DE LOS MENSAJEROS
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MECANISMOS DE ACCION DE LOS MENSAJEROSQUIMICOS
• RESPUESTAS BIOLÓGICAS DE LAS CELULASBLANCO
–Proporcionalidad de la respuesta
–Amplificación de señales
– Término del mensaje: a nivel del receptor,
proteínas transductoras (G), segundos
mensajeros, efectores internos y enzimas
Mecanismos que ponen término a la transducción de
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Mecanismos que ponen término a la transducción deun mensaje
Lugar Reaccion de
término
Ejemplos
Receptor
Proteina G
Segundos mensajeros
Receptor de 2domensajero
Proteinas reguladas
Fosforilación
Actividad de GTPasa
Degradacion enzimática
Traslocación
Inhibición de proteínas
reguladoras
Desfosforilacion
Fosforilación del receptor
Hidrólisis de GTP
Hidrólisis de AMPc
Hidrólisis de GMPc
Hidrólisis de IP3IP2
Hidrólisis de DAGMAG
Remoción de Calcio
Inhibición de PK A
Fosfatasas Ser/Tre y Tir
l d h l l d d d d l
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Eejemplos de hormonas que regulan la actividad de adenilato
ciclasa por Proteina G
Estimulación (Gs) Inhibición (Gi)
- Adrenalina (β1, β2)
-FSH
-TSH- HCG
-LH
- ADH
-PTH
-Calcitonina
-Serotonina
-Glucagon
- ACTH
- Adrenalina (α2)
-Péptidos opiaceos
- Acetilcolina (M1)- Angiotensina II
-Somatostatina
-Dopamina
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Ejemplos de ligandos que usan via Fosfolipasa C
• Acetil Colina (M1, M3)
• Adrenalina (α1)
• Histamina (H1)
• Serotonina (5 HT2, 5 HT1c)
• Bradicinina (β2)
• Glutamina (metabotropicos)
• Purinas (purinérgicos P2)
• Vasopresina (V1)
• VIP
• Oxitocina
• Neurotensina
• Angiotensina II
• Neuropeptido Y
• Tromboxano A2
• Colecistocinina
• Neurotensina
• PAF
Usar ejemplos de acción conimportancia clínica y/o farmacológica
Al t l i i d lt i l
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Algunas patologias asociadas a alteraciones en latransducción de señal
• Acantosis nigricans• Acromegalia• Alcoholismo• Artritis ósea• Artritis reumatoide• Asma bronquial
• Ateroesclerosis• Botulismo• Cáncer• Caquexia• Cardiomiopatias isquémicas• Cirrosis• Cólera
• Diabetes insípida• DM 1• Enfermedad de Alzheimer• Enfermedad de Huntington• Enfermedad de Parkinson
• Enfermedades autoinmunes• Eritrosis familiar• Esclerosis sistémica• Esquizofrenia• Fibrosis cística• Hipercolesterolemia familiar
• Hipertensión• Inflamación• Inmunodeficiencias• LUES• Obesidad• Policitemia vera• Psoriasis
• Retinitis pigmentosa• Shock Séptico• Tétano• Tos ferina
Analizar algunas de ellas
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Localización de Receptores
Los mensajeros extracelulares se pueden unir a receptores desuperficie o a receptores intracelulares
é
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Vías de
señalizaciónintracelular
Moléculas de señal extracelular
Receptor
Proteínas de señalización intracelular
Proteínas blanco
Enzimas
metabólicas
Proteínas de
Genes
regulatorios
Proteínas de
citoesqueleto
Metabolismo
alterado
Expresión génica
errónea
Forma o movimiento
celular alterado
Modos de I nteraccion de L igandos con la célula blanco
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- +
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
ligando
+
-
Canales de Na+
neuronas
Acetilcolina en
Receptor Nicotínico
Modos de I nteraccion de L igandos con la célula blanco
Canal- iónico activado
por voltaje Canal- iónico activado
por ligando Receptor acoplado
a proteínas G
-
-
-
R
G
2°mensajero
Catecolaminas,
acetilcolina...
Receptor con
actividad enzimática
R
enzima
Insulina , factores
de crecimiento
Primeros mensajeros liposolubles con
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A. Los esteroideas
•hormonas sexuales masculinas y femeninas
•corteza de las glándulas suprarrenales
(cortisol, cortisona, aldosterona)
•Vitamina D
Primeros mensajeros liposolubles conreceptores intracelulares.
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C
B
Primeros mensajeros liposolubles conreceptores intracelulares.
Tiroxina (Tetrayodotironina) y Triyodotironina
Los retinoides
MECANISMO DE ACCION DE HORMONAS ESTEROIDALES
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Mensajeros hidrosolubles que se unen
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Mensajeros hidrosolubles que se unenreceptores de superficie celular
A. Péptidos y proteínas:•Insulina
•Glucagón
•hormona antidiurética
•Oxitocina
• Angiotensina
•factores de liberación de las
hormonas hipofisiarias•las endorfinas
•los factores de crecimiento y de
transformación
Factor de crecimiento epidérmico (EGF)
RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNAS G: LIGANDOS E IMPORTANCIA
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FISIOLÓGICA
PROTEÍNA G E INDUCCIÓN DE UN SEGUNDO MENSAJERO
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PROTEÍNA G E INDUCCIÓN DE UN SEGUNDO MENSAJERO
CICLO DE LA PROTEINA G
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CICLO DE LA PROTEINA G
A
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S
ISTEMAD
ELA
ADE
NILATOC
ICLASA
SISTEMA DE TRANSDUCCION DE LA PLC
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Mensajeros hidrosolubles que unen
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Mensajeros hidrosolubles que unenreceptores de superficie celular
Receptores-canales o receptores
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Receptores canales o receptoresionotrópicos o canales iónicosregulados por un ligando.
Receptores ligados a tirosina quinasa
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Receptores ligados a tirosina quinasa
Membrana
Citoplasma
L
L
Tirosina
quinasa
Receptor Espacio
extracelular
Receptores con actividad enzimática
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Receptores con actividad enzimáticaintrínseca.
Receptor del factor de
crecimiento de
fibroblástos (FGF),
C
-S-S--S-S-
-S-S-
C
N
C
N
N
C
N
C
Receptor de insulina,
Receptor del factor de
crecimiento tipo
insulínico 1 (IGF-1)
Receptor del factor
de crecimiento
epidérmico (EGF)
C
N
C
N
Receptor del factor de
crecimiento derivado de
plaquetas (PDGF),
Receptor de factor
estimulante de colonias
1 (CSF-1)
N
Cadenas
Cadena
Membrana
Citoplasma
Espacioextracelular
La misma señal química puede inducir
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La misma señal química puede inducir diferentes respuestas en diferentes células blanco
RECEPTOR DE INSULINA
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RECEPTOR DE INSULINA