Mensajeros y Receptores Celulares 1 (1) (1) (1)

7/24/2019 Mensajeros y Receptores Celulares 1 (1) (1) (1)

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE ODONTOLOGA

CTEDRA DE BIOLOGA

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MENSAJEROS Y

RECEPTORES CELULARES

DOCENTE: DR. ALEJANDRO FARFNCURSO: PRIMER SEMESTRE "1"

QUITO - ECUADOR


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MENSAJEROS CELULARES

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COMUNICACIN INTERCELULARLas clulas se comunican una con otra a travs de mensajerosqumicos. En un tejido dado, algunos mensajeros se desplazan de unaa otra a travs de uniones intercelulares comunicantes sin llegar allquido extracelular.

Los mensajeros qumicos casi siempre se unen a protenas receptorasen la superficie celular o, en algunos casos, en el citoplasma o en elncleo, lo cual desencadena una secuencia de cambios intracelularesque generan sus efectos fisiolgicos.

Los mensajeros qumicos incluyen aminas, aminocidos, esteroides,polipptidos y, en algunos casos, lpidos, nucletidos pricos ypurimidnicos.

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En los organismos pluricelulares la comunicacin se realiza ycoordina por medio de dos sistemas:

-Nervioso

Sistema Neuroendocrino-Endocrino u hormonal

Este sistema capta los cambios en el medio externo, ajusta elmedio interno y permite la accin de cada clula de tal formaque la respuesta global se integre.

Tambin hay comunicacin celular entre todas las clulas y entodos los mbitos.

COMUNICACIN INTERCELULAR


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FORMAS EN LAS QUE OPERA LA COMUNICACIN CELULAR

Formas de comunicacin por mensajeros qumicos:

a)comunicacin endocrina,

b)b) neurotransmisin,

c) neurosecrecin,

d) comunicacin paracrina,

e) comunicacin yuxtacrinaf) comunicacin autocrina.



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El mensajero qumico puede tener funciones, comoneurotransmisor, mediador paracrino, hormonasexcretadas por neuronas hacia el torrente sanguneo(neurohormonal) y hormonas excretadas por clulasglandulares hacia el torrente sanguneo.

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Esta comunicacin puede darse a travs de diversosprocesos que la clasifican en:

COMUNICACIN ENDOCRINA

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Comunicacin Endocrina u Hormonal: las clulas de lasglndulas de secrecin interna vierten su mensajero, es decir, lashormonas, al torrente circulatorio. Una vez en la sangre, estashormonas circulan por todo el organismo e interactan conalgunas clulas que son "receptoras" para un mensajero dado

Ej. Insulina, glucagn,hormonasadenohipofisiarias, etc.



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COMUNICACIN PARACRINA

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Comunicacin Paracrina:Comunicacin que se produce entreclulas relativamente cercanas, sin que para ello exista unaestructura especializada (como es el caso de la sinapsis), es deciresta comunicacin tiene un carcter local.

Ej. Prostaglandinas



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COMUNICACIN AUTOCRINA

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Autocomunicacin o Comunicacin Autocrina:Una clula liberauna hormona que acta sobre la misma clula.

Ej.Prostaglandinas



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COMUNICACIN YUXTACRINA

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Comunicacin Yuxtacrina:Forma de comunicacin que existeentre clulas adyacentes, donde hay molculas andadas a la caraexterna de la superficie de una clula que hacen contacto con losreceptores localizados en la membrana de una clula contigua.



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COMUNICACIN NERVIOSA

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Neurotransmisin:Es la comunicacin qumica a travs delas clulas nerviosas, La membrana externa de la neuronaest "casi en contacto" con la membrana externa de la clula,esto es una estructura especializada a la que llamamossinapsis. El flujo o sentido de la informacin que va de laneurona, o clula presinptica a la clula receptora o

postsinptica.Ej: Algunas respuestasinmunolgicas.



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Secrecin Neuroendocrina o Neurosecrecin:Una clulaformada a partir de tejido nervioso secreta su mensaje a lacirculacin. La neurohormona viaja en el torrente sanguneopara interaccionar con clulas receptoras

Ej. Oxitocina,ADH, hormonasliberadoras einhibidorashipotalmicas



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ESTRUCTURA QUMICA

LIPIDOS:Se sintetizan en las diversas glndulas a partir delcolesterol.

-Esteroides: Como las hormonas sexuales masculinas y femenina,producidos por la corteza de las glndulas suprarrenales que

regulan el metabolismo de la glucosa (cortisol y cortisona) y elmanejo de iones como el sodio y el potasio (aldosterona)-Prostaglandinas DENATURALEZA POLIPEPTDICA:Como la insulina, elglucagon, la hormona antidiurtica, la oxitocina, laangiotensina, los factores de liberacin de las hormonashipofisiarias, las endorfinas, los factores de crecimiento yde transformacin, etc.

AMINAS:hay algunos aminocidos como el glutmico, elasprtico y la glicina, y productos del metabolismo deaminocidos.



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RECEPTORES CELULARES

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QU ES UN RECEPTOR?Los receptores son protenas grandes, de peso molecular elevado.

Como todas las protenas, la informacin para su sntesis seencuentra almacenada en el material gentico de cada clula (ADN).

El concepto de receptor es aplicable a las macromolculas que unenselectivamente hormonas, neurotransmisores, factores decrecimiento, citoquinas y otras molculas que inducen en ellos un

cambio conformacional e inician las acciones determinantes delefecto final.

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QU ES UN RECEPTOR?La hormona H y el receptor R forman un complejo HR que presenta lassiguientes caractersticas:

a)Adaptacin Inducida:A semejanza de la unin sustrato-enzima, lafijacin de la hormona al receptor implica una adaptacin estructuralrecproca de ambas molculas.

b)Saturabilidad:El nmero de receptores existentes en una clula eslimitado.

c)Reversibilidad:La unin hormona-receptor es reversible.

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Mecanismo de accin

Para ejercer su accin, el complejo HR debe interactuar con otrasestructuras de la clula. En este sentido deben diferenciarse losreceptores localizados en el interior de la clula de los que seencuentran en la membrana plasmtica.

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Nmero de receptores

El nmero de receptores de un tipo determinado en la superficiede una clula puede variar entre 10000 y 20000. Por ejemplo,un adipocito posee alrededor de 10000 receptores para insulina;los eritrocitos, unos 14000 receptores para noradrenalina.

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Nmero de receptores

La cantidad de receptores intracelulares es generalmente mucho menor.No es necesario que la totalidad de los receptores de la clula estunida a hormona para obtener una respuesta mxima. Comnmenteesto ocurre cuando alrededor del 20% de los receptores est ocupadopor hormona. El resto corresponde a los llamadosreceptores de

reserva.La cantidad de receptores para una determinada ligando varia endistintos estados fisiolgicos.

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Nmero de receptores

Generalmente la concentracin de hormona presente regula la cantidad dereceptores especficos en las clulas blanco.

La disminucin absoluta o relativa de la actividad de receptores puedeobedecer a alteraciones genticas (mutaciones) que afectan al receptor o aalgunos de los eslabones del sistema de transmisin de seales ms all del

receptor, o a procesos autoinmunes en los cuales se producen anticuerposcontra un receptor determinado o a otras causas.

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RECEPTORES INTRACELULARES

Lashormonas esteroides, las tiroideas, los metabolitos activos devitamina D y los retinoides son molculas poco polares queingresan por difusin a travs de las membranas de todas lasclulas y son retenidas en aquellas que poseen en su interiorreceptores especficos.

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Los receptoresse localizan en el citoplasma y otros estnconfinados en el ncleo. Tanto los citoplasmticos como losnuclearestienen una estructura molecular semejante y cuandoson estimulados por unin de la hormona, ejercen accin directasobre el ADN nuclear regulando la actividad de transcripcin.

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Los receptores intracelulares pueden ser agrupados en dosfamilias: Receptores de esteroides (se los encuentra en elcitoplasma), comprenden los receptores de glucocorticoides(RG), de mineralcorticoides (RM), de progesterona (RP) y deandrogenos (RA).

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Receptores tiroideos o nucleares, incluyen losestrgenos (RE), de hormonas tiroideas (RT), demetabolitos de vitamina D (RVD), de retinoides oacido retinoico (RAR y RXR)y los receptores

activados por proliferador de peroxisomas (PPAR).

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RECEPTORES DE MEMBRANAPLASMTICA

Los receptores de superficie en la membranaplasmtica son transmisores de seales alinterior de la clula.

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RECEPTORES DE MEMBRANAPLASMTICA

La llegada de una molcula de hormona, considerada el primermensajero en el sistema de seales, produce cambiosconformacionales en su receptor especfico, los cuales sontransmitidos a protenas efectoras (enzimas o canales). Comoresultado de la activacin de enzimas, en algunos casos se producen

molculas de pequeo tamao (segundos mensajeros ) que difundenrpidamente y hacen mas efectiva la propagacin de la seal en elinterior de la clula.

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SELECTIVIDAD Y AFINIDADLas superficies del mensajero y del receptor se adaptan

perfectamente entre s. Esta perfecta adaptacin de superficieses la base de la alta selectividad de los receptores para unahormona especfica.

La afinidad puede definirse como una medida de la facilidad deinteraccin entre dos sustancias, en este caso entre el receptor yel mensajero.

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AFINIDAD Y ACTIVIDADLa afinidad es una medida de la facilidad de acoplamiento entre el

mensajero y el receptor.

La actividad es la capacidad del mensajero para producir el efecto.

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TIPOS DE RECEPTORES

Los receptores que se encuentran en la membranaplasmtica tienen diferentes caractersticas tantoestructurales como funcionales, lo que ha permitidodividirlos en varios grupos. Mencionaremos ahora los

grupos principales para ir explicando cada uno deellos, poco a poco, en los siguientes captulos. Estosson:1) Los receptores acoplados a protenas G, 2) losreceptores con actividad enzimtica, 3) Los receptores

que carecen do actividad enzimtica pero que seacoplan a enzimas itinerantes, y 4) los receptores

canal.

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Localizacin de los receptores

Los receptores de hormonas pueden estar ubicados en el interiorde la clula o en la membrana externa.

Hormonas de carcter poco polar , como las esteroides, tiroideas,metabolitos de vitamina D y retinoides, atraviesan con facilidadlas membranas y se unen a receptores intracelulares.

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Las de naturaleza proteica o peptdica y las de molcula pequea perofrancamente polar no pueden franquear la bicapa lipdica; se fijan areceptores en la superficie de la clula blanco.

Los eicosanoides, a pesar de su solubilidad en lpidos, se unen a receptores

de superficies celulares. 37


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La membrana no es un dispositivo rgido sino dotado de un altogrado de fluidez, gracias a la cual las protenas asociadas a lamembrana tienen libertad para desplazarse en todas direccionesdel plano formado por la doble capa; por ello se habla dereceptores mviles.

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SEGUNDOS MENSAJEROSLos segundos mensajeros son molculas que transducen seales

extracelulares corriente abajo en la clula, hasta inducir un cambiofisiolgico. Por lo general son molculas de bajo peso molecular y por variaren un rango de concentraciones amplio, dependiendo de la presencia o node seales que estimulen su presencia.

Las hormonas que se unen a las superficies de clulas se comunican con

procesos metablicos intracelulares por medio de molculas intermediariasllamadas segundos mensajeros (la hormona en s es el primer mensajero),que se generan como consecuencia de la interaccin entre ligando yreceptor.

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TRANSDUCCIN DE SEALESEl proceso de transduccin de seales le permite a la

clula convertir una determinada seal o estmulo exterior, en otraseal o respuesta especfica, mediante un conjunto de procesosordenados. Este proceso se desarrolla fundamentalmente en tresgrandes etapas: La primera es la captacin de las seales externasen la superficie celular mediante los receptores celulares. Segunda

por la generacin y la transmisin intracelular de las seales pormedio de interacciones protena-protena. Terminando con laejecucin de la respuesta a travs de una modificacin de laactividad de los genes.

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TRANSDUCCIN DE SEALESLas seales pueden ser de diversa naturaleza:

SEALES EXTRACELULARESCuando las molculas de sealizacin extracelulares estn situadasen la superficie externa de la membrana plasmtica y quedesencadena los eventos hacia el interior de la clula. Estas

sustancias de sealizacin externa se sitan en un lugar del receptory provocan un cambio en la superficie o conformacin espacial delmismo que ocurre cuando la molcula de sealizacin se une alreceptor.

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TRANSDUCCIN DE SEALES

SEALES INTRACELULARESLas molculas de sealizacin intracelular en clulas eucariotasincluyen protenas G heterotrimricas, pequeas GTP-asas, nucletidoscclicos como AMP cclico (AMPc) y GMP cclico(GMPc), ion calcio,derivados fosfoinositoles como fosfatidilinositol 4,5-

bifosfato (PIP2),diacilglicerol (DAG) e inositoltrifosfato (IP3) y varias

protenas quinasas y fosfatasas. Algunas de estas sustancias tambinse llaman segundos mensajeros.

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