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