Principios generales de la comunicación intercelular
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06/10/2014
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Hormonas
Facultad de Enfermería
Universidad de la República
ESFUNO 2014
Amalia Ávila
BIOSEÑALIZACIÓN
• Comunicación celular directa: uniones GAP
• Comunicación celular indirecta: involucra un mensajero extracelular que
transporta una señal
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Principios generales de la comunicación
intercelular
Hormonas
• Compuestos químicos secretados en mínimas concentraciones al
torrente sanguíneo por glándulas de secreción interna, y que actúan
en células distantes al lugar de origen, donde se unen a receptores
específicos, y producen una respuesta biológica
Regulación hormonal:
•Metabolismo
•Crecimiento
•Desarrollo
•Equilibrio hidroelectrolítico
•Reproducción
•Comportamiento
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Transducción de señales
• Es la conversión de la información transportada por una molécula señal
(detectada por receptores específicos) en una serie de reacciones
bioquímicas que producen una respuesta biológica que conduce a cambios
en el metabolismo celular o la expresión génica
• Requiere de una maquinaria compuesta por:
– Receptores
– Enzimas efectoras
• La comunicación intercelular a través de señales químicas involucra ciertos
pasos:
– Síntesis y liberación de la molécula señal
– Transporte hasta la célula blanco
– Detección por su receptor específico
– Mecanismo de transducción de la señal
– Remoción o inactivación de la molécula señal
Características de los sistemas de
transducción de señales
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Clasificación de las moléculas señalizadoras
según su naturaleza química
• Esteroides: Glucocorticoides, mineralocorticoides, vitamina D,
hormonas sexuales
• Derivados de aminoácidos: adrenalina y NA (catecolaminas),
melatonina, serotonina, Ach, hormonas tiroideas, histamina, GABA,
glutamato
• Péptidos: factores reguladores hipotalámicos, ADH, oxitocina,
ACTH, MSH, glucagón
• Proteínas: PTH, insulina, PR, FSH, LH, GH y TSH
• Eicosanoides: prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos.
Derivados del ácido araquidónico.
• Gases: NO, H2S
Propiedades generales de las hormonas
• Actividad: las hormonas actúan en concentraciones muy pequeñas, 10-12 –
10-10 M para hormonas hidrofílicas, 10-9 – 10-6 M para hormonas
hidrofóbicas.}
• Vida media
• Velocidad y ritmo de secreción:
– la secreción de hormonas no es un fenómeno uniforme y sostenido
– Responde a estímulos del ambiente o del medio interno
– Variaciones cíclicas (ritmos circadianos y ultradianos)
• Especificidad
• Acción sobre mecanismos de transporte de membrana
• Modificación de la actividad enzimática (principalmente por regulación
covalente)
• Acción sobre la síntesis de proteínas (regulación de la transcripción génica)
Tipos de acciones promovidas por hormonas
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Clasificación y características de las hormonas
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Receptores: características del complejo H-R
C) Afinidad y respuesta máxima
D) Reversibilidad: interacciones débiles
Número de receptores•No permanece constante sino que varía en diferentes estados fisiológicos
•La concentración de hormona regula la cantidad de receptores específicos en
una célula
•Regulación a la baja, desensibilización o down regulation
•Regulación al alza, up regulation
•Mecanismos: inserción/secuestro de receptores preformados y/o
alteraciones de la expresión de genes que codifican receptores
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Naturaleza de los receptoresReceptores intracelulares
• Reconocen moléculas pequeñas y liposolubles que difunden fácilmente a través
de la membrana plasmática de la célula diana
• Localizados en el citosol o el núcleo celular
• El propio complejo HR transporta el mensaje sin necesidad de segundos
mensajeros
• En general ejercen una acción directa sobre el ADN regulando la expresión
génica
• Median la acción de las hormonas esteroides y tiroideas
Receptores de membrana
• Reconocen moléculas hidrosolubles y de mayor tamaño que no pueden atravesar
membrana
• La unión de la hormona al receptor induce un cambio conformacional de éste que
provoca la síntesis/activacción de una molécula mensajera encargada de
transportar la señal al interior de la célula
• Distintas hormonas utilizan las mismas cascadas de señalización => el repertorio
de sistemas de transducción es más reducido que el de hormonas
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Hormonas polipeptídicas• Representan la mayoría de las hormonas
• Desde 3 (TRH) hasta 200 aminoácidos (PRL, GH)
• Síntesis
– Preprohormona (RE)
– Prohormona (aparato de Golgi)
• Se almacenan en vesículas hasta su liberación
• hidrosolubles
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Hormonas que actúan a través de receptores
acoplados a proteínas G (receptores serpentina)• Pertenecen a esta clase los receptores de LH, FSH, TSH, glucacón, ADH, alfa y beta
adrenérgicos, entre otros.
• Estructura:
– 7 hélices transmembrana
– Dominio extracelular (N-terminal) de unión al ligando
– Dominio intracelular (C-terminal) de interacción con proteínas G
• Proteínas G
– Heterotriméricas
– Diferentes tipos según la subunidad alfa
• Gs: estimuladoras
• Gi: inhibidoras
• Gq: activan sistema fosfatidilinositolbisfosfato
Ciclo de asociación y disociación de
proteínas G
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Cascada de señalización que controla la
degradación del glucógeno (Adrenalina)
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Cascada de señalización que controla la
degradación del glucógeno (Glucagón)
Respuestas mediadas por AMPc
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Sistema de transducción del
fosfatidilinositolbisfosfatoUtilizado por ACTH, LH, angiotensina II, serotonina, etc.
Hormonas que actúan sobre la adenilato ciclasa
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Hormonas que actúan a través de receptores
con actividad enzimática intrínseca• Insulina, factores de crecimiento
• Estructura general
– Dominio extracelular (N-terminal) de unión a ligando
– Dominio transmembrana
– Dominio intracelular (C-terminal) tirosina quinasa
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Activación de glucógeno sintasa por insulina
Receptor con actividad guanilato ciclasa
GMPc: segundo mensajero
Actúa mediante la activación de proteín quinasas (PKG) y cumple diferentes
funciones en diversos tejidos. En el riñón e intestino causa cambios en el
transporte de iones y en la retención de agua; en el músculo cardíaco provoca
relajación muscular
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• Unen y activan enzimas citoplasmáticas, como proteín quinasas solubles, que
activan una cascada enzimática que activa un regulador genético
Sistema JAK-STAT
• GH, PRL, Epo, citoquinas
Hormonas que actúan a través de receptores
sin actividad enzimática
Hormonas liposolubles• Actúan a través de receptores intracelulares
• receptores de esteroides
– Citoplasmáticos
– Glucocorticoides, mineralocorticoides, progesterona y andrógenos
– Generalmente se encuentran formando complejos con otras proteínas que los mantienen
inactivos
• Receptores nucleares
– Estrógenos, hormonas tiroideas, vistamina D, retinoides
• Complejos HR interactuan con secuencias de ADN llamadas elemtos de respuesta a
hormonas (HRE) alterando la expresión génica
• Respuesta a largo plazo
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Bibliografía:
Herrera: Principios de Bioquímica
Devlin: Bioquímica: Libro de texto con aplicaciones
clínicas. 3° edición, ed. Reverté
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