Mecanismos de señalización celular

Mecanismos de señalización celular

1. Estrategias de comunicación celular

   • Secreción de moléculas: la célula emisora de la señal secreta al medio externo la molécula que es reconocida por la c. diana
     • Señalización paracrina: local, donde es reconocida por una c. diana de distinta estirpe
     • Señalización autocrina: local, reconocida por una c. diana de igual estirpe (la c. señalizadora puede ser la c. diana)
     • Señalización hormonal (endocrina): son hormonas, las c. secretoras = c. endocrinas
     • Señalización por medio de neurotransmisores: neuronas, moléculas pequeñas hidrófilas
   • Contactos directos célula-célula o célula-sustrato: no se secretan sustancias. Mecanismo de llavecerradura hace contacto directo entre moléculas de la m.p. Estos son variados pero comparten ciertascaracterísticas
     • Las células responden a la señal mediante receptores específicos. Localizados en: a) membrana plásmatica-reconocen moléculas hidrófilas b) citoplasma celular-reconocen moléculas hidrófobas
       • Las señales extracelulares se transforman en señales intracelulares y dan lugar a genes de respuesta
         • La transmisión de señales intracelulares desde el receptor de membrana hasta el núcleo tiene lugar a modo de cascada y el proceso es llamado "cascada de señalización intracelular" y depende de receptores de membrana. Mecanismo "encendido/apagado" . La inactivación del sistema señalizador depende de receptores de membrana y puede ser por endocitosis de estos y su degradación en los lisosomas, por ps bloquenates (la mayoría de las ps que intervienen en la cascada intrac. son quinasas) (capacidad de fosforilar) o por la unión de ps a los nucleótidos GTP/GDP (mediada por ps GEF; GDP a GTP) despúes Gtp se disocia a GDP + Pi (por GAP)
           • La respuesta celular es el resultado de la integración de las múltiples señales llegadas del ext. a la c. (las células son sometidas a dif. estímulos al mismo tiempo). El tipo de señales que recibe la c. se determina por el tejido y de su capacidad de respuesta
             • Una misma molécula señalizadora puede causar respuestas distintas en dif. tipos celulares (acetilcolina puede ser neurotransmisor u hormona)

2. Tipos de señalización celular mediados por la secreción de moléculas: mecanismo más común que utilizan las células para comunicarse. Pueden ser mediadoreslocales, neurotransmisoresres u hormonas

   • A través de mediadores locales: gran potencial de estimulación; secretados al medio ext. a muy bajas concentrraciones y son destruidas rapidamente tras la señalización. Los mediadores locales son:
     • Factores de crecimiento: polipéptidos producidos por distintos tipos celulares que regulan la proliferción en las c. de un tejido. Las células que componen un tejido producen un conjunto de factores de crecimiento que promueven o frenan la proliferación celular
     • Por medio de gases: Óxido Nítrico: 1998 por R. Furchgott, L. Ignarro y F. Murad (PN de MEd y Fisio) juega un papel clave en fisiopatología cardiovascular. (nervioso e inmunitario). La unión al receptor produce una cascada de señales que da la activación de la enzima óxido nítrico sintasa, cataliza la producción de NO a partir del aa arginina, o2 y poder reductor de NADPH. Tiene vidamedia muy corta (5-10s). Esencial para la erección del pene
     • Por medio de citoquinas: grupo de factores de señalización (producidas por c. del sist. inmunitario) participan en la respuesta inflamatoria y en la quimiotaxis, inducen a la curación de heridas y control de hematopoyesis. LAs pples c. productoras son macrofagos y linfocitos y pueden ejerecer acción por modo autocrino o paracrino (moléculs pleiotrópicas y redundantes)
     • Mediante eicosanoides: moléculas lípidicas, actúan mediante señalización local y tienen vida muy corta, originan respuestas biológicas muy diversas. Eicos = veinte; # de átomos de C de los lípidos del compuesto. Sintetizados por ácido araquidónico
       • Tipos de:
         • Prostaglandinas (PG): descubiertas en la glándula prostática (presentes en muchos órganos) LA enzima ciclooxigenasa origina dif. PG a partr de á.araquidónico. " tipos de ciclooxigenaas: COX-1; enzima constitutiva y COX-2; respuesta a determinados estímulos. Varios tipos de PG: PGE2 causa vasodilatación, diuresis renal, broncodilatación y + mucosidad (fiebre). PGI2 comparte efectos con la anterior e importante anticancerigeno plaquetario. PGD2 papel importante en reacc. alérgicas (broncoconstricción y vasodilatación). PGF2a: efectos en aparato reproductor femenino (ovulación y parto)
         • Tromboxanos (TX): descubiertos en plaquetas; función plaquetaria (paso inicial en coagulación sanguínea) originados por enzima COX sobre el á- araquidónico con posterior actuación en la enzima tromboxano sintetasa. TXA2 favorece la coagulación y causa vasoconstrucción
         • Leucotrienos (LT): abundantes en leucocitos, síntesis dependiente de enzimas lipooxigenasas (LOX). LTB4 efecto quimiotáctico sobre leucocitos y es vasodilatador (efecto similar a la histamina)
   • Por neurotransmisores: moléculas pequeñas, hidrófilas y producidas por neuronas (acetilcolina, dopamina, adrenalina y serotonina)
   • Señalización hormonal: actividad muy potente debido a tener muy baja concentración
     • Hormonas peptídicas: hidrófilas; reconocidas por un receptor de membrana (insulina, hormona de crecimiento, hormona foliculoestimulante)
     • Hormonas liposolubles: hidrófobas; derivadas del colesterol (esteroideas) (hormonas sexuales, testosterona, estradiol, progesterona, corticoides, cortisol, vit D3 y hormonas tiroideas)

3. Receptores de señales y señalización intracelular

   • Por medio de receptores intracelulares: localizados en el citoplasma, en estado inactivo
   • Por medio de receptores de membrana: ps anfipáticas que recogen señales extac. y las transmiten al int. celular
     • Asociados a ps de canal: permiten la entrada de un ión al int. clular
     • Asociados a ps G: transducción de la señal
     • Receptores enzimáticos o catalíticos: la unión al ligando por medio de NH2-terminal produce cambio conformaciona (receptores tirosina-quinasa)l
     • Por receptores no enzimáticos asociados a ps intracelulares quinasas: no poseen capacidad de fosforilación

4. Señalización a través de contactos célula-célula y célula-sustrato: mecanismos alternativos on interacción directa con moléculas de la membrana plasmática de celulas vecinas o del medio extrsacelular

   • la mayoría d elas células necesitan estar ancladas al sustrato o a otras células si no mueren por apoptosis.
   • Las integrins tienen la función de señalización intracelular, receptores que detectan cambios en contactos célula-sustrato, reconocidas por FAK

5. Su objetivo es regular la fisiología celular, metabolismo, diferenciación, movimiento, proliferación y muerte y pueden ser por neurotransmisores, hormonas, factores de crecimiento, citoquinasas, gases, etc.