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UNIDAD VIII
MECANISMOS CELULARES DE
RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN
Las células reciben y responden a señales de su
medio ambiente.
Tipos de señalización célula-célula
A. Endocrina. Las moléculas señal (hormonas) son secretadas por células endocrinas especializadas y transportadas para actuar en células distantes.
B. Paracrina. Una molécula formada por una célula actúa sobre células vecinas (neurotransmisores).
C. Directa célula a célula (desarrollo embrionario).
D. Autócrina. Respuesta celular a moléculas producidas por la célula misma (sistema inmune).
MEDIADORES QUÍMICOS
LOCALES
Hormonas esteroideas
Modo de acción de las hormonas esteroideas
Óxido Nítrico
- Es la principal molécula de señalización paracrina en los sistemas nervioso, inmune y circulatorio.- Puede difundirse libremente a través de la membrana plasmática.- Actúa regulando la actividad de enzimas intracelulares.- Un ejemplo de su acción es la dilatación de los vasos sanguíneos.
COMUNICACIÓN MEDIANTE HORMONAS
Y NEUROTRANSMISORES
Neurotransmisores
- Son moléculas hidrofílicasque se unen a receptores celulares de superficie.
- Llevan señales entre neuronas o de neuronas a otro tipo de células blanco como las musculares.
Hormonas peptídicas y factores de crecimiento
Eicosanoides
- Se incluyen: prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanos y leucotrienos.
- Actúan localmente como señalización autocrina o paracrina.
- La prostaglandin sintetasa es blanco de la aspirina y otras drogas antiinflamatorias no esteroideas.
Hormonas vegetales
- Auxinas: Inducen elongación, división celular y diferenciación.
- Giberelinas: Inducen elongación de tallos.
- Etileno: Induce maduración de frutos.
- Citoquininas: Inducen división celular.
- Ácido abcísico: Induce el inicio de la dormancia.
MECANISMOS DE
TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL.
LOS SEGUNDOS MENSAJEROS:
CALCIO Y cAMP
- La mayoría de los receptores de superficie estimulan enzimas intracelulares blanco, las cuales se acoplan directa o indirectamente a los receptores por medio de proteínas G.
- Estas enzimas propagan y amplifican la señal iniciada por los receptores.
- En la mayoría de los casos, una cadena de reacciones transmite la señal desde la superficie celular a una variedad de blancos intracelulares.
- Este proceso se conoce como transducción intracelular de señales.
- Los blancos de tales vías de señalización incluyen factores de transcripción que regulan la expresión genética.
- Las vías de señalización intracelular conectan entonces a la superficie celular con el núcleo, llevando a cambios en la expresión genética en respuesta a estímulos extracelulares.
La vía del cAMP: segundo mensajeros y fosforilación de proteínas.
- ¿Cómo la epinefrina trasmite la señal para la degradación de glucógeno a glucosa?
- En 1958 se descubrió que la acción de la epinefrina estaba mediada por un incremento en la concentración de AMP cíclico (cAMP).
- Esto llevó al concepto de que el cAMp es un segundo mensajero en la señalización hormonal.
- El cAMP es formado a partir de ATP por acción de la adenilato ciclasa y degradado a AMP por una cAMP fosfodiesterasa.
Regulación de la proteínquinasa Ao proteínquinasa dependiente de cAMP
La forma inactiva de la proteínquinasa A consiste de dos subunidades reguladoras (R) y dos subunidades catalíticas (C). La
unión del cAMP a las subunidades reguladoras induce un cambio
conformacional que lleva a la disociación de las subunidades catalíticas, las cuales son entonces enzimáticamente activas.
- 1 molécula de epinefrina activa a un único receptor.
- Un receptor puede activar arriba de 100 moléculas de proteína G.
- Cada molécula de proteína G estimula entonces la actividad enzimática adenilato ciclasa, la cual puede catalizar la síntesis de muchas moléculas de cAMP.
- Cada molécula de proteínquinasa A fosforila muchas moléculas de fosforilasa quinasa, la cual a su vez fosforilamuchas moléculas de glucogeno fosforilasa.
- De esta manera, la unión de la hormona a un número pequeño de receptores lleva a la activación de un gran número de enzimas intracelulares blanco.
Inducción de la expresión genética por AMP-cíclico
Regulación de la fosforilación de proteínas por la proteínquinasa A y la proteín fosfatasa 1.
Hidrólisis de PIP2
Movilización de Ca2+ por IP3
Proteínquinasa dependiente de C2+/calmodulina