senalizacion-celular1

7/23/2019 senalizacion-celular1

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Señalización celular.Señalización celular.Moléculas señalizadoras yMoléculas señalizadoras y

sus receptoressus receptores Amplio repertorio de moléculas Amplio repertorio de moléculasseñalizadoras, que pueden ser:señalizadoras, que pueden ser:

Secretadas por las célulasSecretadas por las célulasO bien se expresan en laO bien se expresan en la

superfcie celularsuperfcie celularSe unen a receptores expresadosSe unen a receptores expresados

en otras célulasen otras célulasIntegran y coordinan lasIntegran y coordinan las

unciones de las distintas célulasunciones de las distintas células



Desencadenan una cascada de reacciones alDesencadenan una cascada de reacciones alunirse a sus receptores, regulando:unirse a sus receptores, regulando:

"os dierentes aspectos del comportamiento celular"os dierentes aspectos del comportamiento celular Inclu#dos: $otilidad, prolieraci%n, super&i&encia yInclu#dos: $otilidad, prolieraci%n, super&i&encia y

dierenciaci%n!dierenciaci%n! "as llamadas '(#as de señalizaci%n celular) es una"as llamadas '(#as de señalizaci%n celular) es una

prioridad ' *) en la in&estigaci%n!prioridad ' *) en la in&estigaci%n! ''muc+os) tipos de cncer surgen debido a unamuc+os) tipos de cncer surgen debido a una

alteraci%n en las &#as de señalizaci%n celular -controlalteraci%n en las &#as de señalizaci%n celular -controlde la prolieraci%n y super&i&encia de las célulasde la prolieraci%n y super&i&encia de las célulassanas.sanas.

/el estudio de células cancerosas se deri&an muc+os/el estudio de células cancerosas se deri&an muc+osde los conocimientos actuales de señalizaci%nde los conocimientos actuales de señalizaci%n

0ote la benefciosa relaci%n entre medicina e0ote la benefciosa relaci%n entre medicina ein&estigaci%n bsica de biolog#a molecular y celularin&estigaci%n bsica de biolog#a molecular y celular



Moléculas señalizadoras y sus receptoresMoléculas señalizadoras y sus receptores

$uc+os tipos$uc+os tipos 1odas act2an como ligandos que se unen a1odas act2an como ligandos que se unen a

receptores expresados por las células dianareceptores expresados por las células diana

Sin embargo la &ariabilidad es inmensa en laSin embargo la &ariabilidad es inmensa en laestrucutra y unci%n de sus distintos tiposestrucutra y unci%n de sus distintos tipos 3n plantas y animales &ar#an desde 4gases3n plantas y animales &ar#an desde 4gases

sencillos5 +asta prote#nas!sencillos5 +asta prote#nas!

3l modo de acci%n es muy distinto! Algunas se3l modo de acci%n es muy distinto! Algunas seunen a receptores en el citoplasma o el n2cleounen a receptores en el citoplasma o el n2cleopero la mayor#a a receptores expresados en lapero la mayor#a a receptores expresados en lasuperfcie de las células diana!superfcie de las células diana!



TIPOS DE SE!"I#!$IO% $E"&"!'$E"&"! TIPOS DE SE!"I#!$IO% $E"&"!'$E"&"!

1ipo *! interacci%n entre una célula y la célula1ipo *! interacci%n entre una célula y la célula &ecina &ecina

6omprende interacci%n entre célula y célula %6omprende interacci%n entre célula y célula %célula y matriz extracelular!célula y matriz extracelular!

7apel undamental en la regulaci%n de las7apel undamental en la regulaci%n de lasm2ltiples interacciones que tienen lugar entrem2ltiples interacciones que tienen lugar entrelos distintos tipos celulares durante el desarrollolos distintos tipos celulares durante el desarrolloembrionario y en el mantenimiento de los teidosembrionario y en el mantenimiento de los teidosadultos! 7apel cr#tico en los teidos animales!adultos! 7apel cr#tico en los teidos animales!

3emplo : el trabao de las integrinas y3emplo : el trabao de las integrinas ycad+erinascad+erinas



TIPOS DE SE!"I#!$IO% $E"&"!'TIPOS DE SE!"I#!$IO% $E"&"!'$E"&"! $E"&"!

1I7O 81I7O 8 !! $3/IA013 "A A66IO0 /3 $O"369"AS S3A"I;A/O<AS$3/IA013 "A A66IO0 /3 $O"369"AS S3A"I;A/O<AS

S36<31A/ASS36<31A/AS = grandes clases en unci%n de la distancia recorrida por la= grandes clases en unci%n de la distancia recorrida por la

molécula señalizadora, a saber:molécula señalizadora, a saber: I! Señalizaci%n end%crina - e! 3str%genos y >? +ormonas mas.I! Señalizaci%n end%crina - e! 3str%genos y >? +ormonas mas.

II! Señalizaci%n paracrina - act2an en células &ecinas, Sinapsis.II! Señalizaci%n paracrina - act2an en células &ecinas, Sinapsis.

III! Señalizaci%n Autocrina! - act2an en la misma célula, e! 3lIII! Señalizaci%n Autocrina! - act2an en la misma célula, e! 3lsistema inmune, "inocitos induce su propia prolieraci%n! "asistema inmune, "inocitos induce su propia prolieraci%n! "aseñalizaci%n autocrina anormal contribuye al crecimientoseñalizaci%n autocrina anormal contribuye al crecimientodescontrolado de células cancerosas!.descontrolado de células cancerosas!.



(or)onas esteroides y receptores(or)onas esteroides y receptores

6uando los receptores de una molécula señalizadora no estn6uando los receptores de una molécula señalizadora no estnen la superfcie celular , sino, en el citosol % el n2cleoen la superfcie celular , sino, en el citosol % el n2cleo

@ay moléculas señalizadoras pequeñas e +idro%bicas que@ay moléculas señalizadoras pequeñas e +idro%bicas que

diunden a tra&és de la membrana plasmtica, de las culesdiunden a tra&és de la membrana plasmtica, de las culeslas @O<$O0AS 3S13<OI/3AS son el t#pico eemplo!las @O<$O0AS 3S13<OI/3AS son el t#pico eemplo!

Igual la +ormona 1iroidea, la (itamina / y el cido retinoicoIgual la +ormona 1iroidea, la (itamina / y el cido retinoico

Son <39"A/O<3S /I<361OS /3 "A 3B7<3SIO0 30I6A Son <39"A/O<3S /I<361OS /3 "A 3B7<3SIO0 30I6A 3s decir: al unirse a sus receptores: la superamilia de los3s decir: al unirse a sus receptores: la superamilia de los

receptores de esteroides, uncionan como acti&adores oreceptores de esteroides, uncionan como acti&adores orepresores de la transcripci%n de sus genes diana!represores de la transcripci%n de sus genes diana!



*+ido ntrico y $O*+ido ntrico y $O

0O -%xido n#trico. m%lecula señalizadora paracrina0O -%xido n#trico. m%lecula señalizadora paracrinaundamental 5en el sistema ner&ioso, inmune y circulatorio!undamental 5en el sistema ner&ioso, inmune y circulatorio!

/iunde directamente a tra&és de la membrana celular/iunde directamente a tra&és de la membrana celular Su misi%n: Alterar enzimas diana intracelularesSu misi%n: Alterar enzimas diana intracelulares

Se sintetiza a partir de ArgininaSe sintetiza a partir de Arginina 3s extremadamente inestable, por lo que su eecto es local o en3s extremadamente inestable, por lo que su eecto es local o en

las &ecindades mas pr%ximas -&ida media de pocos segundos.las &ecindades mas pr%ximas -&ida media de pocos segundos. "a guanilil ciclasa es su diana ms importante"a guanilil ciclasa es su diana ms importante 9n eemplo bien caracterizado de su unci%n es la señalizaci%n9n eemplo bien caracterizado de su unci%n es la señalizaci%n

de la dilataci%n de los &asos sangu#neos!de la dilataci%n de los &asos sangu#neos! 3l 6O- mon%xido de carbono., est intimamente relacionado3l 6O- mon%xido de carbono., est intimamente relacionado

con el 0?, y parece que act2a de igual manera comocon el 0?, y parece que act2a de igual manera comoneurotrasmisor que como mediador de la &asodilataci%nneurotrasmisor que como mediador de la &asodilataci%n



%E&-OT-!%SMISO-ES%E&-OT-!%SMISO-ES

grupo di&erso de moléculas pequeñas, +idro#licasgrupo di&erso de moléculas pequeñas, +idro#licas Incluye: Acetilcolina, dopamina, epinerina-adrenalina.,Incluye: Acetilcolina, dopamina, epinerina-adrenalina.,

serotonina, +istamina, glutamato, glicina y cido gamaserotonina, +istamina, glutamato, glicina y cido gamaaminobut#rico -ACA.aminobut#rico -ACA.

"le&an señales de neurona a neurona % desde las neuronas"le&an señales de neurona a neurona % desde las neuronasa alg2n otro tipo de célula diana, como las sarc%merasa alg2n otro tipo de célula diana, como las sarc%meras Su mecanismo de actuaci%n es mediante la uni%n aSu mecanismo de actuaci%n es mediante la uni%n a

receptores celulares de superfciereceptores celulares de superfcie Algunos act2an como +ormonas por e! "a epinerina Algunos act2an como +ormonas por e! "a epinerina 0o son capaces de diundir por la membrana plasmtica0o son capaces de diundir por la membrana plasmtica

por ser +idro#licospor ser +idro#licos $uc+os de sus receptores son canales i%nicos regulados$uc+os de sus receptores son canales i%nicos regulados

por ligandopor ligando



(or)onas peptdicas y actores de(or)onas peptdicas y actores decreci)ientocreci)iento

6onteniendo entre unos pocos +asta ms de *?? aminocidos,6onteniendo entre unos pocos +asta ms de *?? aminocidos,las moléculas señalizadoras mas di&ersas, 5en los animales5 sonlas moléculas señalizadoras mas di&ersas, 5en los animales5 sonlos 7371I/OSlos 7371I/OS

Incluyen: las +ormonas pept#dicas, -insulina, glucag%n yIncluyen: las +ormonas pept#dicas, -insulina, glucag%n y+ormonas producidas por la +ip%fsis o glndula pituitaria.+ormonas producidas por la +ip%fsis o glndula pituitaria.

0européptidos secretados por neuronas - encealinas,0européptidos secretados por neuronas - encealinas,endorfnas que destacan como analgésicos naturales.endorfnas que destacan como analgésicos naturales.

"os actores de crecimiento polipéptidicos : una amplia gama de"os actores de crecimiento polipéptidicos : una amplia gama demoléculas señalizadoras que controlan el crecimiento y lamoléculas señalizadoras que controlan el crecimiento y ladierenciaci%n de las células animales!dierenciaci%n de las células animales!

0D, 3D,7/D, citoquinas, actores de crecimiento anclados a0D, 3D,7/D, citoquinas, actores de crecimiento anclados ala membranaE son sus principales miembros!la membranaE son sus principales miembros!

Alteraciones en la señalizaci%n mediada por actores de Alteraciones en la señalizaci%n mediada por actores decrecimiento son la uente de multitud de enermedades!- cncer.crecimiento son la uente de multitud de enermedades!- cncer.



EI$OS!%OIDESEI$OS!%OIDES

Son 4l#pidos5 que sir&en como moléculas señalizadorasSon 4l#pidos5 que sir&en como moléculas señalizadoras A dierencia de las +ormonas esteroideas, que también son l#pidos y A dierencia de las +ormonas esteroideas, que también son l#pidos y

act2an intracelularmente, los eicosanoides act2an en la superfcieact2an intracelularmente, los eicosanoides act2an en la superfciecelularcelular

Incluyen: las 7rostaglandinas, la 7rostaciclina, los tromboxanos y losIncluyen: las 7rostaglandinas, la 7rostaciclina, los tromboxanos y los

leucotrienos!leucotrienos! /e importancia mxima en los estudios de medicina/e importancia mxima en los estudios de medicina Se +idrolizan rpidamente por lo que act2an localmente en &ias deSe +idrolizan rpidamente por lo que act2an localmente en &ias de

señalizaci%n autocrinas o paracrinas!señalizaci%n autocrinas o paracrinas! 3stimulan gran di&ersidad de respuestas en las células diana, eemplos:3stimulan gran di&ersidad de respuestas en las células diana, eemplos:

Agregaci%n plaquetaria, inFamaci%n, contracci%n del m2sculo liso! Agregaci%n plaquetaria, inFamaci%n, contracci%n del m2sculo liso! Son sintetizados a partir del Acido Araquid%nico,cuyo metabolismoSon sintetizados a partir del Acido Araquid%nico,cuyo metabolismo

puede ser alterado por rmacos antiinFamatorios, analgésicos %puede ser alterado por rmacos antiinFamatorios, analgésicos %antiagregantes plaquetarios que uncionan in+ibiendo la producci%n deantiagregantes plaquetarios que uncionan in+ibiendo la producci%n deeicosanoideseicosanoides



/unciones de los receptores de super0cie:/unciones de los receptores de super0cie:TIPOSTIPOS

-E$EPTO-ES !SO$I!DOS ! P-OTEI%!S 1-E$EPTO-ES !SO$I!DOS ! P-OTEI%!S 1

"a uni%n a un receptor en la superfcie de la célula genera"a uni%n a un receptor en la superfcie de la célula generauna cascada de reacciones intracelulares, que acabanuna cascada de reacciones intracelulares, que acabanalcanzando al n2cleo celular y dan lugar a alteracionesalcanzando al n2cleo celular y dan lugar a alteracionesprogramadas de la expresi%n génica!programadas de la expresi%n génica!

7rincipales clases de receptores de superfcie:7rincipales clases de receptores de superfcie: $as de mil tipos de receptores unidos a 57rote#nas 5, la$as de mil tipos de receptores unidos a 57rote#nas 5, la

amilia mas numerosa,- incluye receptores de &ista, olato yamilia mas numerosa,- incluye receptores de &ista, olato ygusto.gusto.

Su diana intracelular puede ser una enzima o canal i%nicoSu diana intracelular puede ser una enzima o canal i%nico

/istintas prote#nas se asocian con receptores distintos, es/istintas prote#nas se asocian con receptores distintos, estal su &ariedad que acoplan los receptores a dierentestal su &ariedad que acoplan los receptores a dierentesdianas intracelulares!!5estimulando % in+ibiendo5 enzimas %dianas intracelulares!!5estimulando % in+ibiendo5 enzimas %canales i%nicos mediando por tanto distintas respuestascanales i%nicos mediando por tanto distintas respuestasfsiol%gicasfsiol%gicas



P-I%$IP!"ES TIPOS DE -E$EPTO-ES DEP-I%$IP!"ES TIPOS DE -E$EPTO-ES DES&PE-/I$IE. -E$EPTO-ES P-OTEI%!'TI-OSI%!S&PE-/I$IE. -E$EPTO-ES P-OTEI%!'TI-OSI%!

2&I%!S! 2&I%!S!

<eceptores prote#na5tirosina quinasa: directamente acoplados a<eceptores prote#na5tirosina quinasa: directamente acoplados aenzimas intracelularesG osorilan las prote#nasenzimas intracelularesG osorilan las prote#nassustrato-enzimas. en los residuos de tirosina, mecanismosustrato-enzimas. en los residuos de tirosina, mecanismoesencial en la respuesta celular a la estimulaci%n por actoresesencial en la respuesta celular a la estimulaci%n por actoresde crecimientode crecimiento

Sumamente estudiados por la relaci%n entre la osorilaci%n deSumamente estudiados por la relaci%n entre la osorilaci%n delas prote#na5tirosina quinasas y la prolieraci%n anormal de laslas prote#na5tirosina quinasas y la prolieraci%n anormal de lascélulas cancerosas!células cancerosas!

3l receptor de 3D- actor de crecimiento epidérmico. es una3l receptor de 3D- actor de crecimiento epidérmico. es unaprote#na5tirosina quinasa, lo que implica la relaci%n de éstaprote#na5tirosina quinasa, lo que implica la relaci%n de ésta

osorilaci%n en el control de la prolieraci%n de célulasosorilaci%n en el control de la prolieraci%n de célulasnormalesnormales "as prote#nas5tirosina quinasas, codifcadas por Oncogenes +an"as prote#nas5tirosina quinasas, codifcadas por Oncogenes +an

proporcionado las dianas mas prometedoras +asta la ec+a paraproporcionado las dianas mas prometedoras +asta la ec+a parael desarrollo de principios acti&os rente al cncer!!el desarrollo de principios acti&os rente al cncer!!



P-I%$IP!"ES -E$EPTO-ES DE S&PE-/I$IEP-I%$IP!"ES -E$EPTO-ES DE S&PE-/I$IE-E$EPTO-ES DE $ITO2&I%!S-E$EPTO-ES DE $ITO2&I%!S

$uc+os receptores, en &ez de tener ellos mismos la$uc+os receptores, en &ez de tener ellos mismos laacti&idad proteina5tirosina quinasa, act2an estimulando aacti&idad proteina5tirosina quinasa, act2an estimulando aprote#nas4tirosina quinasas a las que no estn unidosprote#nas4tirosina quinasas a las que no estn unidosco&alentementeco&alentemente

3s la superamilia de <eceptores de 6itoquinas3s la superamilia de <eceptores de 6itoquinas /e importancia mxima en medicina, incluye por e! "a/e importancia mxima en medicina, incluye por e! "ainterleuquina 58 y la eritropoyetina- receptores de lainterleuquina 58 y la eritropoyetina- receptores de lamayor#a de las citoquinas. y, a los receptores de algunasmayor#a de las citoquinas. y, a los receptores de algunas+ormonas polipept#dicas, e! "a +ormona de crecimiento!+ormonas polipept#dicas, e! "a +ormona de crecimiento!

Act2an en asociaci%n con prote#na5tirosina quinasas no Act2an en asociaci%n con prote#na5tirosina quinasas noreceptoras acti&adas por la uni%n del ligando al receptor!receptoras acti&adas por la uni%n del ligando al receptor!



3I!S DE T-!%SD&$$IO% I%T-!$E"&"!- DE 3I!S DE T-!%SD&$$IO% I%T-!$E"&"!- DESE!"ESSE!"ES

(#a del A$7c! A$7 c#clico! (#a del A$7c! A$7 c#clico! "a señalizaci%n intracelular se puso de manifesto al estudiar la"a señalizaci%n intracelular se puso de manifesto al estudiar la

acci%n de +ormonas tales como la epinerina -adrenalina.acci%n de +ormonas tales como la epinerina -adrenalina. "a acci%n de la epinerina es mediada por un aumento en la"a acci%n de la epinerina es mediada por un aumento en la

concentraci%n intracelular de A$7c!concentraci%n intracelular de A$7c! "a mayor#a de los eectos del A$7c en la célula animal"a mayor#a de los eectos del A$7c en la célula animal

sonmediados por la acci%n de la prote#na quinasa dependientesonmediados por la acci%n de la prote#na quinasa dependientede A$7c -prote#na quinasa A. constituida en su orma inacti&ade A$7c -prote#na quinasa A. constituida en su orma inacti&apor dos subunidades reguladores y dos subunidades catal#ticaspor dos subunidades reguladores y dos subunidades catal#ticas

3l A$7c se une a las subunidades reguladoras, deando libres a3l A$7c se une a las subunidades reguladoras, deando libres alas catal#ticas que son capaces de osorilar residuos de serinalas catal#ticas que son capaces de osorilar residuos de serina

de sus prote#nas dianade sus prote#nas diana 3l A$7c es capaz de regular la expresi%n génica controlando la3l A$7c es capaz de regular la expresi%n génica controlando la

prolieraci%n celular, la super&i&encia y la dierenciaci%n deprolieraci%n celular, la super&i&encia y la dierenciaci%n decélulas animales , adems de estar implicada en el aprendizaecélulas animales , adems de estar implicada en el aprendizae

y la memoria! y la memoria!



3as de señalización 3as de señalización

$7 ciclico -señales &isuales.$7 ciclico -señales &isuales. Dosol#pidos y 6alcioDosol#pidos y 6alcio 6a y A$7c coordinadas6a y A$7c coordinadas (#as 7I =5quinasaHAt y $tor (#as 7I =5quinasaHAt y $tor

(#a de las quinasas $A7 (#a de las quinasas $A7 (#a JaHStat y 1D5bHSmad (#a JaHStat y 1D5bHSmad (#a 0D5C (#a 0D5C (#as @edge+og, Knt y 0otc+ (#as @edge+og, Knt y 0otc+ "a +ormona de crecimiento unciona acti&ando la &ia"a +ormona de crecimiento unciona acti&ando la &ia

JaHStat JaHStat "a acci%n de los oncogenes 4ras5 relaciona claramente el"a acci%n de los oncogenes 4ras5 relaciona claramente el

desarrollo del cncer en el +ombre con las alteraciones endesarrollo del cncer en el +ombre con las alteraciones enlas &#as de señalizaci%n que regulan la prolieraci%n celularlas &#as de señalizaci%n que regulan la prolieraci%n celular



Transducción de señales y $itoes4ueletoTransducción de señales y $itoes4ueleto

los componentes del citoesqueleto act2an igualmente comolos componentes del citoesqueleto act2an igualmente comoreceptores y como dianas en las &#as de señalizaci%n celularreceptores y como dianas en las &#as de señalizaci%n celular

"as unciones de la mayoria de las células también estn inFuidas"as unciones de la mayoria de las células también estn inFuidasdirectamente por la ad+esi%n celular y por la organizaci%n deldirectamente por la ad+esi%n celular y por la organizaci%n delcitoesqueleto!citoesqueleto!

"os receptores responsables de la A/@3SIO0 celular, inician &#as"os receptores responsables de la A/@3SIO0 celular, inician &#asde señalizaci%n intracelular que regulan otros aspectos delde señalizaci%n intracelular que regulan otros aspectos delcomportamiento celular incluyendo la expresi%n génicacomportamiento celular incluyendo la expresi%n génica

"os actores de crecimiento inducen alteraciones en el"os actores de crecimiento inducen alteraciones en elcitoesqueleto que causan el mo&imiento de la célula o cambio decitoesqueleto que causan el mo&imiento de la célula o cambio de

ormaorma "as integrinas sir&en como receptores que acti&an &#as de"as integrinas sir&en como receptores que acti&an &#as deseñalizaci%n intracelular, por lo que controlan la expresi%n génicaseñalizaci%n intracelular, por lo que controlan la expresi%n génica

y otros aspectos del comportamiento celular en respuesta a la y otros aspectos del comportamiento celular en respuesta a laad+esi%n celularad+esi%n celular



/inal)ente/inal)ente

(isualizar la señalizaci%n celular como un sistema (isualizar la señalizaci%n celular como un sistemaintegrado, regulado mediante lazos de retroalimentaci%nintegrado, regulado mediante lazos de retroalimentaci%nque controla la extensi%n y duraci%n de la acti&idadque controla la extensi%n y duraci%n de la acti&idadseñalizadoraseñalizadora

$2ltiples &#as se relacionan e interaccionan entre s#$2ltiples &#as se relacionan e interaccionan entre s# Se necesitan modelos matemticos y simulacionesSe necesitan modelos matemticos y simulacionesinormticas para gestionar en ésta compleidadinormticas para gestionar en ésta compleidad

3l genoma +umano codifca *,>?? receptores dierentesG3l genoma +umano codifca *,>?? receptores dierentesGL?? quinasas y osatasas, 8,??? actores de transcripci%n,L?? quinasas y osatasas, 8,??? actores de transcripci%n,

deduzca usted si el potencial de las relaciones cruzadasdeduzca usted si el potencial de las relaciones cruzadasentre &#as ormadas por la combinaci%n de estos elementosentre &#as ormadas por la combinaci%n de estos elementoses enormeEEMMMMMMMMMMes enormeEEMMMMMMMMMM



1racias 555551racias 55555

/r! /aniel/r! /aniel$uñoz $!$uñoz $!

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