Manera gráfica y simple que muestra la comunicación y reconocimiento celular.

1. Comunicación celular y
reconocimiento:
interaccción celular
1

2. 2
célula
AMBIENTE
ESTIMULOS
cambios
Respuesta

3. Introducción
 Para crear organismos multicelulares las células
tienen que comunicarse.
 Esta comunicación está mediada por moléculas
señales extracelulares.
 Mecanismos sofisticados controlan cuales de
estas moléculas deben ser liberadas desde un
tipo de célula, en que momento, en que
concentración y como estas señales son
interpretadas por las células blanco.
3

4. 4
Sobreviva
Crecer y
dividirse
Diferenciarse
Morir
Célula en
apoptosis

5. Introducción
 Algunas moléculas señales
actúan a largas distancias,
y otras actúan con las
células vecinas.
 La mayoría de las células
actúan como emisores y
receptores.
5

6. Comunicación intercelular
Definición
 Transferencia de información de una
célula a otra mediante señales directas
entre ellas o mediante la emisión de una
sustancia que es recibida por la otra
célula.
 Las células que pierden la capacidad de
responder a las señales de otras células
podrían convertirse en cancerosas.
6

7.  Las células son capaces de responder a los
estímulos externos. Esta capacidad se
denomina irritabilidad o excitabilidad.
 Estos estímulos se transmiten mediante
moléculas de señalización producidas por
una molécula señalizadora.
 Y son recogidos por receptores específicos
en la célula diana, la cual convierte la señal
extracelular en una intercelular mediante los
sistemas de transducción de señales.

8. Pasos de la comunicación
celular
1) Síntesis celular del mensajero.
2) Secreción del mensajero por la célula emisora.
3) Transporte del mensajero hasta la célula
blanco (o diana).
4) Detección/Recepción del mensajero (señal) por
un receptor celular (proteína).
5) Transmisión intracelular de la señal
(transducción de señal por un transductor
Proteína G) y cambio en el status celular
(metabolismo, expresión, génica, etc.)
8

9. Las moléculas desencadenan una cascada de reacciones
al unirse a sus receptores, regulando:
 Los diferentes aspectos del comportamiento celular
 Incluídos: Motilidad, proliferación, supervivencia y
diferenciación, muerte.
 “muchos” tipos de cáncer surgen debido a una alteración
en las vías de señalización celular (control de la
proliferación y supervivencia de las células sanas)
 Del estudio de células cancerosas se derivan muchos de
los conocimientos actuales de señalización

10. Receptores
 Son proteínas o glicoproteínas de
transmembrana que se encuentran
distribuidas por la membrana
plasmática, en la membrana de las
organelas, en el citosol celular o en
el núcleo, a las que se unen
específicamente moléculas
señalizadoras.
 Los receptores se encuentran en un
estado inactivo hasta que llega la
molécula de señalización
correspondiente. 10
(Fuente: Michigan
Center for Biologic
Nanotechnology)

11. Receptores - Función
 Estructuras que reconocen al mensajero
extracelular y traducen el mensaje al
ambiente intracelular
11

12. 12
Receptores intracelulares
Receptores membranales

13. 13

14. 14

15. Receptores acopladas a
enzimas
15

16. Tipos de moléculas señalizadoras,
ligandos o mensajeros
 Hormonas (Comunicación
endocrina)
 Neurotransmisores
(Comunicación sináptica)
 Factores de crecimiento
 Factores de inflamación
(Comunicación paracrina)
 Componentes de la matriz
extracelular
16Fuente: Graham Johnson

17. Tipos de ligandos
Moléculas lipofílicas
Moléculas hidrofílicas
Moléculas lipofílicas con receptores
de superficie

18. Moléculas lipofílicas
 Difunden a través de la Membrana Plasmática
 Interactúan con receptores del citosol o del núcleo
 Forman complejos que  o  transcripción de genes
 Crecimiento y diferenciación de tejidos (efecto largo)
 Usan proteínas transportadoras
 Ej.
 Hormonas esteroideas (cortisol, progesterona, estradiol, testosterona)
 Tiroxina
 Derivados del ácido retinoico
18

19. Moléculas hidrofílicas
 No difunden a través de la membrana
 Interactúan con receptores en la superficie celular
 Modifican actividad de una o más enzimas en la célula
 Efecto rápido y de corta duración
 Ej.
 Insulina (péptido)
 Hormona del crecimiento (proteína)
 Acetilcolina (molécula cargada)
 Epinefrina, histamina, serotonina y dopamina (derivados de
aminoácidos)
19

20. Receptor = cerradura
Ligando = llave

21. Regiones de los receptores
 Tienen dos regiones funcionales
distintas.
 Una región extracelular, que funciona
como cerradura reconociendo
específicamente la molécula señal
determinada.
 Otra región citosólica, funciona de
transmisor y es la responsable de la
transducción de la señal.
21

22. 22
Fuente: 2012 Genentech USA, Inc

23. Sistemas de transducción de
señales
 Los sistemas de transducción de señales
se encargan de transformar las señales
extracelulares en señales intracelulares.
 Primero una molécula señal (primer
mensajero) llega a la célula diana y activa
un receptor que transforma esta señal
extracelular en una intracelular, llamada
segundo mensajero.
23

24. 24

25. Las células se comunican entre si por los mensajeros
primarios
25

26. Sistemas de transducción de
señales
 Este segundo mensajero generado en
gran cantidad se introduce hacia el interior
celular y actúa sobre enzimas o factores
intracelulares, que a su vez actúan sobre
otros, iniciando una cadena de
acontecimientos que transmiten la señal al
interior celular.
26

27. Sistemas de transducción de
señales
 Finalmente estos factores actúan sobre
las proteínas diana que serán las
responsables de la respuesta de la célula.
 Una vez producida la respuesta, la célula
se encarga de degradar o aislar el primer
y segundo mensajero, volviendo a la
normalidad en solamente unos segundos
27

28. ENDOCRINA
Tipos de comunicación o inducción por los
mensajeros primarios
28

29. Definición Comunicación
Endocrina
 La señal viaja por el torrente sanguíneo y
alcanza células lejanas
29

30. Endocrina
 Una glándula libera
hormonas (inductor) que
pueden actuar sobre
células u órganos
situados en cualquier
lugar del cuerpo (células
blanco).
30
Por lo tanto podemos decir que células
inductoras e inducidas se encuentran
distantes.

31.  Las glándulas endocrinas liberan
hormonas al torrente sanguíneo:
las células o tejidos blanco
poseen receptores que reconocen
exclusivamente los diferentes
tipos de moléculas hormonales.
Así un receptor reconoce
exclusivamente una hormona.
31

32.  Una célula puede tener distintos tipos de
receptores, y así reconocer diferentes
hormonas. Ej. Insulina, hormonas
adenohipofisiarias.
32

33. PARACRINA
Tipos de comunicación por los mensajeros
primarios
33

34. Definición
 Una célula o un grupo de ellas
liberan una hormona en el medio
extracelular que actúa sobre las
células adyacentes que presentan
el receptor adecuado. De esta
forma la célula inductora e
inducida se encuentran próximas.
 Ej: Prostaglandinas
 La PGE2 se emplea en la
inducción del parto o la expulsión
del feto muerto.
34

35. 35

36. YUXTACRINA
(A TRAVÉS DE UNIONES
COMUNICANTES, NEXUS O GAP)
Tipos de comunicación por los mensajeros
primarios
36

37. Definición
 Es la comunicación por
contacto con otras células o
con la matriz extracelular,
mediante moléculas de
adhesión celular.
 La señal se difunde desde la
célula emisora a la
receptora.
37

38.  Las células conectadas a través del
establecimiento de este tipo de uniones firmes,
puede responder de forma coordinada ante un
inductor que se une a alguna de las células que
están comunicadas.
 A través de estas uniones pasan pequeñas
moléculas como los segundos mensajeros.
38

39.  La adhesión entre células homólogas es
fundamental para el control del
crecimiento celular y la formación de los
tejidos.
 Entre células heterólogas es muy
importante para el reconocimiento que
realiza el sistema inmune.
39

40. Uniones Gap
40

41. CONTACTO CÉLULA - CÉLULA
Tipos de comunicación por los mensajeros
primarios
41

42. Definición
 La señal permanece anclada a la membrana de
la célula emisora mientras interactúa con la
célula receptora.
 La hormona o molécula inductora es retenida en
la membrana plasmática de la célula inductora,
por lo tanto no se secreta. Las células deben
ponerse en contacto, para que la sustancia
inductora tome contacto con el receptor
localizado en la membrana plasmática de la
célula inducida.
42

43.  Ejemplo de este tipo de comunicación
tienen lugar en algunas respuestas
inmunológicas.
43

44. NEUROTRANSMISIÓN
Tipos de comunicación por los mensajeros
primarios
44

45. Definición
 La comunicación nerviosa o
neurotransmisión es un tipo
especial de comunicación
celular electroquímica, que se
realiza entre las células
nerviosas en forma
unidireccional.
45

46. 46
Fuente: Dr. C. George Boeree

47.  En la neurotransmisión el flujo de
información eléctrica recorre la dendrita y
axón de las neuronas en una sola
dirección, hasta alcanzar la sinapsis.
47

48.  En esa hendidura que separa ambas
neuronas, la neurona presináptica
segrega unas sustancias químicas
llamadas neurotransmisores que son
captadas por la neurona postsináptica,
que transmite y responde a la información.
48

49. 49
Fuente: Dr. C. George Boeree

50. 50
Fuente: Dr. C. George Boeree

51. AUTOCRINA
Tipos de comunicación por los mensajeros
primarios
51

52. Definición
 La señal llega a la misma célula de la cual
salió.
52

53.  Se trata de que una célula que envía sus
mensajeros a ella misma para crear un
cambio, ya sea en su función o en su
estructura por ejemplo una de las células
que ocupa este tipo
de comunicación son las cancerígenas, ya
que la utilizan para multiplicarse.
53

54. Células cancerígenas
 En algunos tipos de cáncer las células
liberan factores de crecimiento y
proliferación, que actúan sobre ellas
mismas, favoreciendo que se multipliquen.
en forma continua, no controlada, lo cual
hace que estas células se reproduzcan
desordenadamente.
54

55. Neurona Presináptica
 Este tipo de comunicación es el que establece la
neurona presináptica: el mensajero va a actuar
sobre la célula presináptica (o sea aquella que
lo liberó) para "avisarle" que todavía hay
neurotransmisor en el espacio sináptico y así
evitar una nueva descarga de mensajero
55

56. 56
Fuente: Carlos Tardío

57. 57

58. Endocrina vs Sináptica
 La hormona vehiculizada por la sangre
alcanza a todas las células del cuerpo,
uniéndose sólo a las que presentan
receptores específicos.
 En la sinapsis, el neurotransmisor
transportado a las terminales nerviosas
por flujo axónico, es liberado en el espacio
sináptico, alcanzando sólo a las células
efectoras próximas a la terminal nerviosa.
58

59. 59

61. Segundos mensajeros
 Moléculas pequeñas que acarrean la
información codificada por los mensajeros
extracelulares hacia blancos intracelulares
 Responsables de la respuesta biológica
 Sus acciones son:
 activar o inhibir enzimas
 abrir o cerrar canales iónicos
 transcripción de genes
 activar proteínas
61

62. Segundos mensajeros
 Se encuentran dentro de las células
 Pueden formarse en el momento que se
requieran
 Algunos ingresan a las células como el Calcio
62

63. 63

64. 64
• Mensajeros
externos se unen
a
Primer
mensajero
• Activan a las
proteínas
transductoras
asociadas al
receptor
Moléculas
receptoras • Las P. transportan
señales a través
de la membrana a
las
Enzimas
amplificadoras
• Enzimas generan
señales internas
trasportadas por
los 2dos
mensajeros
Segundos
mensajeros

65.  http://www.biorom.uma.es/contenido/UIB/ti
pos_senal/index.htm
65