LA COMUNICACIÓN CELULAR: Los mensajeros Químicos Necesitamos! glucosa! Oye tú !!! Tienes que proliferar ? ¿ A quien debo escuchar ? Hey !!! ¿Podrías migrar?

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).

Etapas de la comunicación celular 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).

Receptores intracelulares Receptores de membrana Los mensajeros extracelulares se pueden unir a receptores de superficie o a receptores intracelulares

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

La comunicación celular opera mediante seis formas principales 1. comunicación endocrina u hormonal 2. neurotransmisión 3. comunicación neuroendocrina 4. comunicación paracrina 5. comunicación yuxtacrina (uniones comunicantes) 6. comunicación autocrina.

1. Comunicación endocrina u hormonal Célula endocrina Receptor Torrente sanguíneo Célula blanco Hormona

2. Neurotransmisión neurona sinapsis célula blanco neurotransmisor

3. Secreción neuroendocrina Célula neurosecretora Célula blanco distante

4. Comunicación paracrina Célula emisora Células blanco Mediador local

5. Comunicación yuxtacrina o dependiente de contacto Célula emisora Células blanco Molécula señal unida a membrana

6. Autocomunicación o comunicación autocrina Sitios blanco en la misma célula

Mensajeros químicos clasificados de acuerdo a su naturaleza química los liposolubles con receptores intracelulares (p.e. esteroides tiroxina y ácido retinoico). los liposolubles con receptores de superficie celular. los de naturaleza hidrosoluble con receptores de superficie celular (polipéptidos y las aminas). los gases, como el óxido nítrico (NO) y el monóxido de carbono (CO).

Primeros mensajeros liposolubles con receptores intracelulares. A. Los esteroides: hormonas sexuales masculinas y femeninas corteza de las glándulas suprarrenales (cortisol, cortisona, aldosterona) Vitamina D

Primeros mensajeros liposolubles con receptores intracelulares. Tiroxina (Tetrayodotironina) y Triyodotironina Los retinoides

Mensajeros hidrosolubles que unen receptores de superficie celular 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)

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 grupos receptores- canales ionicos que se abren o cierran por union del ligando Receptores- enzimas que fosforilan o desfosforilan otras proteinas Receptores asociados a proteinas que unen e hidrolizan GTP

Mensajeros hidrosolubles que unen receptores de superficie celular

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- N Receptor de insulina, Receptor del factor de crecimiento tipo insulínico 1 (IGF-1) Receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGF) Receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), Receptor de factor estimulante de colonias 1 (CSF-1) Cadenas  Cadena  Membrana Citoplasma Espacio extracelular

Se distinguen 2 tipos: 1.- los que activan y funcionan directamente como enzimas 2.- 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.

3. Receptores acoplados a proteínas G B

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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