Post on 19-Oct-2021
SEÑALIZACIÓN CELULAR
El mecanismo básico
Requiere:
1. Un LIGANDO
(molécula señalizadora)
2. Un RECEPTOR
(molécula receptora) que
une al ligando
3. Esta UNIÓN LIGANDO-
RECEPTOR, convierte la
señal extracelular en una
señal intracelular.
4. La señal intracelular
origina una RESPUESTA
ESPECIFICA CELULAR
Conjunto de procesos o etapas que ocurren de forma ordenada, por el que una célula convierte una determinada señal o estímulo exterior, en otra señal o respuesta específica al interior de la célula
QUE SON LOS RECEPTORES CELULARES?
PROTEÍNAS presentes en la MEMBRANA celular, que INTERACTÚAN CON MOLÉCULAS ESPECÍFICAS para DESENCADENAR MECANISMOS EN EL INTERIOR de la célula. Presentes en:
Membrana plasmática Membrana nuclear Membrana de organelos Citoplasma
QUE ES UN LIGANDO?
Son sustancias químicas llamadas MOLÉCULAS SEÑALIZADORAS (como las hormonas o los neurotransmisores)
La unión de una molécula señalizadora a sus receptores específicos desencadena una serie de reacciones en el interior de las células conocida como TRADUCCIÓN DE SEÑALES
El resultado final de la traducción de señales es una RESPUESTA DE LA CÉLULA
TIPOS DE RECEPTORES CELULARES
RECEPTORES EN LA SUPERFICIE CELULAR
RECEPTORES INTRACELULARES
Moléculas SEÑALIZADORAS HIDROFÍLICAS : No tienen la habilidad de difundir a través de la membrana plasmática Necesitan de un RECEPTOR DE SUPERFICIE CELULAR que genera una señal intracelular en la célula blanco
Moléculas SEÑALIZADORAS HIDROFÓBICAS: Pueden difundir a través de la membrana plasmática Se unen a receptores intracelulares en el núcleo o en el citoplasma de la célula blanco.
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES
Una señal extracelular puede producir cambios en el interior
de la célula sin que la señal inicial pase a través de la
membrana plasmática
La cascada de señalización permite la AMPLIFICACIÓN,
MODULACIÓN, Y LA DISTRIBUCIÓN DE LA SEÑAL
dentro de la célula
La traducción de señales se da por medio de una CASCADA DE
SEÑALIZACIÓN
ETAPAS DE LA SEÑALIZACIÓN CELULAR
1. SÍNTESIS: de la molécula señalizadora (ligando) 2. LIBERACIÓN: de la molécula señalizadora por la célula 3. TRANSPORTE: de la señal hacia la célula blanco 4. DETECCIÓN DE LA SEÑAL: por el receptor específico 5. RESPUESTA: cambio celular desencadenado por la unión receptor-ligando 6. FINALIZACIÓN DE LA SEÑAL: la respuesta celular es temporal
EXTRACELLULAR
FLUID
Receptor
Signal
molecule
Relay molecules in a signal transduction pathway
Plasma membrane CYTOPLASM
Activation
of cellular
response
Reception 1 Transduction 2 Response 3
CARACTERÍSTICAS DE LA CASCADA DE SEÑALIZACIÓN
1. RECEPTORA: TRANSFERENCIA FÍSICA DE LA SEÑAL del sitio de recepción – membrana plasmática o citosol – hacia la maquinaria celular donde ocurrirá la respuesta.
2. TRANSDUCTORA: TRANSFORMACIÓN DE LA SEÑAL en
forma molecular con propiedad de provocar una respuesta.
3. EFECTORA: AMPLIFICACIÓN DE LA SEÑAL de una forma
suficiente para provocar la respuesta, de modo que muy poca cantidad de moléculas es suficiente para provocar una respuesta en la célula.
4. INTEGRADORA: DISTRIBUCIÓN DE LA SEÑAL hacia varios sitios en el interior de la célula con el fin de influenciar diversos procesos simultáneamente.
5. MODULADORA: MODIFICACIÓN O ALTERACIÓN de cada etapa del proceso de señalización por otros factores mientras se produzca la señal.
TIPOS DE SEÑALIZACIÓN
Moléculas señalizadoras actúan a diferentes distancias sobre las células blanco en el organismo
1. C
ÉLULA
-C
ÉLULA
3. PA
RA
CR
INA
2. EN
DO
CR
INA
SEÑALIZACIÓN AUTOCRINA Y PARACRINA
AUTOCRINA: Células responden a una
molécula señalizadora producida por ellas
mismas.
PARACRINA: La molécula
señalizadora es producida por una
célula pero responden las células adyacentes
SEÑALIZACIÓN ENDOCRINA
Moléculas señalizadoras son transportadas a través del sistema circulatorio y actúan sobre células blanco alejadas.
Estas moléculas señalizadoras pueden necesitar o no receptor especifico membranal para entrar en la célula blanco.
SEÑALIZACIÓN NEURONAL
La transducción de señales se dá través de axones y las moléculas efectoras se liberan en las sinápsis (paracrina).
La señal se transmite a través de axones como un impulso eléctrico que se convierte en la sinápsis en una señal química
conocida como neurotransmisión
RESPUESTAS CELULARES A LA SEÑALIZACIÓN
Dependiente del tipo celular, del estimulo y de la especificidad ligando-receptor las respuestas celulares luego de desencadenarse una cascada de señalización
pueden ser: 1. Cambios en la EXPRESIÓN GÉNICA 2. Alteraciones en la ACTIVIDAD METABÓLICA ENZIMÁTICA 3. Reorganización del CITOESQUELETO 4. Cambios en la PERMEABILIDAD de membranas 5. SÍNTESIS Y SECRECIÓN de hormonas o proteínas 6. Activación de la síntesis de DNA (DIVISIÓN CELULAR) 7. Muerte celular
SEÑALIZACIÓN ENDOCRINA: HORMONAS
El SISTEMA
ENDOCRINO es
un conjunto de
órganos y tejidos
del organismo
que liberan un
tipo de sustancias
llamadas
HORMONAS y
está constituido
además de éstas,
por células
especializadas
presentes en
GLÁNDULAS
ENDOCRINAS
CARACTERSITICAS DE LAS HORMONAS
Se producen en pequeñas cantidades
Se liberan al espacio extracelular
Viajan a través de la sangre
Afectan tejidos que pueden encontrarse lejos del punto de origen
Su efecto es directamente proporcional a su concentración
ESTEROIDEAS NO ESTEROIDEAS
Derivadas de aminoácidos. Se adhieren a un receptor en la
membrana, en la parte externa de la célula. El receptor tiene en su parte interna de la célula un sitio activo que inicia una cascada de reacciones que inducen cambios
en la célula.
Solubles en lípidos, se difunden fácilmente hacia dentro de la célula blanco.
Se unen a un receptor dentro de la célula y viajan hacia algún gen del núcleo
estimulando su transcripción.
HORMONAS ESTEROIDEAS
1. Hormonas esteroideas atraviesan la membrana
plasmática
2. Se unen a receptores intracelulares en el citoplasma:
SUPERFAMILIA DE LOS RECEPTORES DE ESTEROIDES
3. El complejo esteroide-receptor migra hacia el núcleo
4. En el núcleo actúan como un
complejo regulador del gen activando la transcripción génica.
Hormone
(testosterone)
Receptor
protein
DNA mRNA
NUCLEUS
Hormone-
receptor
complex
New protein
ESTRÓGENO vs HORMONA TIROIDEA
El receptor de la Hormona tiroidea se encuentra unido al DNA de manera inactiva. Cuando se une la hormona, se activa la transcripción
El estrógeno se une a su receptor (RECEPTOR DE ESTROGENO INACTIVO) El COMPLEJO ACTIVO se une al DNA estimulando la transcripción
CLASES DE RECEPTORES SEGÚN FUNCIÓN
Ligando se une a un receptor
acoplado a PROTEÍNA G
Ligando se une a un receptor unido a una
ENZIMA INTRACELULAR
Ligando se une a un CANAL en la membrana
Ligando se une a un receptor
tipo INTEGRINA
1. CANALES IÓNICOS COMO RECEPTORES
Son PROTEÍNAS QUE CONTROLAN EL PASO DE IONES, a través de la membrana de toda célula viva. Estos canales actúan como COMPUERTAS que se cierran o se abren en función de los estímulos externos Existen algunas SUSTANCIAS TÓXICAS PUEDEN DESACTIVAR su función natural.
2. VIA SEÑALIZACION MEDIADA POR PROTEÍNA G
La unión del Ligando al Receptor induce un
cambio conformacional del
receptor, el cual se une a la proteína G.
ACTORES DE ESTA VIA: 1. Ligando 2. Receptores 7TM 3. Proteína G 4. Enzima: Adenilato Ciclasa
Transformar ATP en AMPc