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.

Vías de señalización intracelular

1. comunicación endocrina u hormonal

2. neurotransmisión

3. comunicación neuroendocrina

4. comunicación paracrina

5. comunicación yuxtacrina

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

Mensajeros hidrosolubles que unen receptores de superficie celular

Receptores intracelulares

Receptores de membrana

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

2. Receptores ligados a tirosina quinasa

Membrana

Citoplasma

L

L

Tirosina quinasa

Receptor Espacio extracelular

3. Receptores con actividad enzimática intrínseca.

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

A B

4. Receptores acoplados a proteínas G

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

RESUMEN

En un animal multicelular, cada célula recibe de otras células señales específicas que determinan si la célula receptora vive, muere o permanece quiescente. Para responder a estas señales, las células requieren de receptores, los que las unen y responden de una forma específica y programada. Estos receptores son parte del sistema que transduce la señal externa. Los receptores interactúan con mediadores celulares como las proteínas G o actúan a través de enzimas que pueden ser actividades intrínsecas asociadas a ellos o reclutadas específicamente. Como resultado del proceso de transducción se produce una señal interna llamada segundo mensajero. Los segundos mensajeros más conocidos son el calcio, el inositol tris fosfato (IP3), el AMP cíclico y el diacilglicerol. Los segundos mensajeros ejercen su acción sobre variadas proteínas celulares, entre las que se encuentran las proteínas quinasas y las proteínas fosfatasas. Este proceso se denomina una cascada de transducción de señales.

Estas cascadas terminan :

1)modificando la actividad de factores de transcripción, proteínas que regulan la expresión de genes; 2) modificando el citoesqueleto celular o modificando rutas metabólicas.

Un desajuste de los sistemas de transducción de señales, como los producidos por mutaciones de los genes involucrados, pueden terminar en la pérdida de la regulación del proceso de división celular y en el CANCER.

Entonces…

Señal: molécula secretada que transmite una información, y con ello coordina una respuesta, desde una tipo celular a otras células o moléculas del organismo. La señal puede ser grande (proteína) o pequeña (neurotransmisor), hidrofílica (proteína, amino ácido) o hidrofóbica (hormonas esteroidales, retinoides).Receptor: proteína intra o extracelular de la célula blanco que une específicamente la molécula señal, también llamada ligando. Una célula responderá a una señal solo si tiene receptores para ella.Cascada de señalización: La unión de ligando al receptor induce una cascada de reacciones intracelulares, que incluyen la activación de proteínas quinasas, de proteínas fosfatasas, de proteínas que unen guanidín nucleótidos (proteínas G) y promotores de la expresión génica. La señal es generalmente transitoria. Una vez que la señal produce una respuesta celular esta es destruida (ligandos proteicos por down-regulation).