Comunicación Celular

Dra. (c) Claudia Villegas Abrill

LA COMUNICACIÓN CELULAR:

Los mensajeros Químicos

??

Oye tú !!!Tienes que proliferar

Necesitamos! glucosa!

Hey !!! ¿Podrías migrar?

¿ A quien debo escuchar ?

Comunicación celular (CC):Célula emisora Célula blanco (diana)

•Información

•Señales extracelulares (primeros mensajeros o mensajeros químicos)

•Distancias variables

•Modificar las respuestas en otras células (excitadoras, inhibidoras o moduladoras).

(Respuestas rápidas o lentas).

1) Síntesis celular del mensajero químico.

2) Secreción del mensajero por la célula emisora.

3) Transporte del mensajero hasta la célula blanco.

4) Detección / recepción del mensajero (señal) por un receptor celular (proteína)

5) Transmisión intracelular de la señal (transducción de señal) y cambio en el status celular (metabolismo, expresión génica, etc.)

6) Eliminación (degradación) de la señal (interrupción del proceso).

Etapas de la comunicación celular

Los mensajeros

extracelulares se

pueden unir a

receptores de

superficie o a

receptores

intracelulares

Receptores intracelulares

Receptores de membrana

(B) Una célula blanco convierte una señal extracelular (molécula A) en una señal intracelular (molécula B).

La Transducción de Señales es el proceso por el que un tipo de señal es convertido en otro.

(A) Un teléfono convierte una señal eléctrica en una señal sonora.

1. Comunicación endocrina u hormonal

2. Neurotransmisión

3. Comunicación neuroendocrina

4. Comunicación paracrina

5. Comunicación yuxtacrina (uniones

comunicantes)

6. Comunicación autocrina.

La comunicación celular opera mediante seis formas principales

1. Comunicación endocrina u hormonal

Célula endocrina Receptor

Torrente sanguíneo

Célula blanco

Hormona

2. Neurotransmisión

neuronasinapsis

célula blanconeurotransmisor

3. Secreción neuroendocrina

Célula neurosecretora

Célula blanco distante

4. Comunicación paracrina

Mediador local

Célula emisora

Células blanco

5. Comunicación yuxtacrina o dependiente de contacto

Célula emisora Células blanco

Molécula señal unida a

membrana

Sitios blanco en la misma célula

6. Autocomunicación o comunicación autocrina

1) los liposolubles con receptores intracelulares (p.e. esteroides tiroxina y ácido retinoico).

2) los liposolubles con receptores de superficie celular.

3) los de naturaleza hidrosoluble con receptores de superficie celular (polipéptidos y las aminas).

4) los gases, como el óxido nítrico (NO) y el monóxido de carbono (CO).

Mensajeros químicos clasificados de acuerdo a su naturaleza química

A. Los esteroides:

•hormonas sexuales masculinas y femeninas

•corteza de las glándulas suprarrenales (cortisol, cortisona, aldosterona)

•Vitamina D

Primeros mensajeros liposolubles con receptores intracelulares.

C

B

Primeros mensajeros liposolubles con receptores intracelulares.

Tiroxina (Tetrayodotironina) y TriyodotironinaLos retinoides

Mensajeros hidrosolubles que unen receptores 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)

B.

Mensajeros hidrosolubles que unen receptores de

superficie celular

Aminas

Vías de señalización intracelular

Mecanismo de transducción de señales

¿Cómo se interpretan las distintas señales?

Transducción de señales es el proceso por el cual una señal se convierte en una respuesta celular. La célula convierte un tipo de señal que le llega del exterior en otro que se transmite al intracelular, amplificándose el numero de moléculas involucradas.

Los receptores intracelulares

El complejo ligando-receptor actúa como un factor de transcripción, es decir que regula la expresión de determinados genes. Ejemplos receptores para glucocorticoides (regulan la respuesta al estrés), mineralocorticoides (control del equilibrio agua y sales), las hormonas sexuales (progesterona, estrógenos y andrógenos)

Receptores de membrana

Se agrupan en 3 grandes gruposA)receptores- canales ionicos que se abren o cierran por union del ligandoB)Receptores- enzimas que fosforilan o desfosforilan otras proteinas C)Receptores asociados a proteinas que unen e hidrolizan GTP

Mensajeros hidrosolubles que unen receptores de superficie celular

1. Receptores-canales o receptores ionotrópicos o canales iónicos regulados por un ligando.

Algunos receptores de membrana permite el pasaje de iones al interior o exterior de la celula, forman parte de canales ionicos.En general responden a neurotransmisores y estan involucrados en la contraccion muscular y en la transferencia neuronal. (memoria y excitabilidad neuronal)La unión del ligando con su receptor especifico produce cambios en la estructura del canal que altera su frecuencia de apertura, lo que modifica transitoriamente la permeabilidad de la membrana a determinado ion y de esa forma altera el potencial electrico de la membrana y la excitabilidad de la celula que induce la respuesta biologica.

Ejemplo: acetilcolina ---------------apertura canal de Na+

2. Receptores de membrana asociados con enzimas.

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

Espacio extracelular

Se distinguen 2 tipos:1.- los que activan y funcionan directamente como enzimas2.- los que interactúan con enzimas que se encuentran en el lado interno de la membrana, activándolas.

La actividad enzimática asociada con la gran mayoría de estos receptores es de proteincinasa, ya que catalizan la transferencia de grupos fosfatos del ATP al grupo hidroxilo de ciertos aminoácidos (tirosina, serina o treonina) de determinada proteínas receptoras.La fosforilación provoca cambios en su conformación que influye directamente sobre su función.

Respuestas biológicas: regulación de proliferación, diferenciación, reparación de tejidos, regulación inmunitaria.

A B

3. Receptores acoplados a proteínas G

Receptores de membrana acoplados a proteinas G

Este grupo de receptores interactúa con otras proteínas de membrana (enzimas o canales iónicos). Esta interacción se produce mediante proteínas adaptadoras, llamada proteinas G. Las proteínas G inactivas están unidas a GDP y cuando se activan, el GDP es reemplazado por GTP.Cuando el receptor interactúa con una señal, se activa y cambia su forma, la proteína G se une al receptor y se activa, luego se desplaza hacia otra proteína de membrana inactiva y altera su actividad. Esto conduce a la respuesta celular.

La misma señal química puede inducir diferentes respuestas en diferentes células blanco

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AMP CICLICOTIROSINA CINASAADENILATO CICLASAFOSFATIDIL INOSITOL