2. COMUNICACIÓN CELULAR
La supervivencia de los organismos pluricelulares depende de que
sus células actúen sincrónicamente en los tejidos y que estos
cumplan las funciones específicas
Los órganos y los sistemas de órganos deben funcionar
organizadamente para mantener las condiciones fisiológicas
adecuadas para la vida del individuo.
3. Se define como un proceso por el cual las células transmiten
información para promover o modificar respuestas celulares en
otras células
Las respuestas pueden ser:
Excitatorias: Contracción muscular, inflamación
Inhibitorias
Moduladoras: Funciones de aprendizaje y memoria
COMUNICACIÓN CELULAR
4. FASES DE LA COMUNICACIÓN CELULAR
1. Fase Intercelular: Liberación de una sustancia portadora de un mensaje a
partir de la célula efectora hasta la llegada de este al interior de la célula
que va a dar respuesta al mensaje, esta es conocida como célula diana
2. Fase Intracelular: Todos los procesos y las substancias implicadas en la
producción de la respuesta celular (Segundos mensajeros, enzimas,
proteínas estructurales, genes, etc.)
5. Mensajero: Primer mensajero o mensajero extracelular
Receptor: Molécula específica para el mensajero, se encuentran en
la membrana de la célula receptora y la información llega al interior
de la célula o en otros casos difunde por la membrana o es
transportado por algún componente celular hasta llegar al sitio de
recepción celular (Núcleo u otro organelo)
FASES DE LA COMUNICACIÓN CELULAR
6. LIGANDO
Molécula señal, específica para
cada tipo de célula
Se une a sitios específicos de un
receptor de la membrana
plasmática
Es capaz de disparar una serie de
procesos complejos, a veces en
cascada que conducen a una
respuesta
7. TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES
1. Un teléfono convierte una señal
eléctrica en una señal sonora
2. Una célula blanco convierte una
señal extracelular (Molécula A) en
una señal intracelular (Molécula B)
8. RESPUESTA CELULAR
En muchos procesos de transducción de señales se implican cada
vez más en el evento un número creciente de enzimas y sustancias
desde el inicio del estímulo
Parte desde la adhesión de un ligando al receptor de membrana,
hasta la activación en el receptor, que convierte el estímulo en
respuesta
Dentro de la célula, provoca una cadena de pasos (Cascada de
señalización o ruta del segundo mensajero) cuyo resultado es la
amplificación de la señal (Gran respuesta celular)
9. RESPUESTA CELULAR
Los receptores celulares presentan en su estructura dos regiones o
dominios funcionales bien diferenciados
Uno de reconocimiento o detección de los estímulos, que presenta
una diversidad paralela a la de los estímulos, y otro efector que
pertenece a unos pocos tipos fundamentales, por lo que la
secuencia de eventos que son capaces de iniciar son limitados
La detección de estímulos y la respuesta a los mismos en todos los
seres vivos depende dentro de las células de las señales de
transducción.
10. ETAPAS DE LA RESPUESTA CELULAR
Las señales externas a la célula de diferente naturaleza físico-
química producen una regulación de determinados genes en su
núcleo celular por medio de un conjunto de mecanismos que
comprenden:
1. La captación de las señales externas en la superficie celular
mediante los receptores celulares
2. La generación y la transmisión intracelular de las señales por
medio de las interacciones proteína-proteína
3. La ejecución de la respuesta a través de modificación de la
actividad de los genes
11. RESPUESTA CELULAR
Las respuestas desencadenadas por las señales de transducción
incluyen la regulación de la expresión genética como la activación
de genes, la regulación de una vía metabólica como la producción de
energía por medio del metabolismo, la locomoción celular por
medio de cambios en el citoesqueleto.
La activación de genes provoca muchos efectos, desde la expresión
de genes en proteínas (Enzimas, factores de transcripción
reguladores de la actividad metabólica)
12. RESPUESTA CELULAR
Los factores de transcripción pueden activar aún más genes, un
estímulo inicial puede activar a través de la transducción de señales,
la expresión de una gama entera de genes y una gran diversidad de
eventos fisiológicos
El conjunto de activación mencionado se denomina programa
genético
Un ejemplo de programa genético es la secuencia de eventos que
tiene lugar cuando el óvulo es fecundado por un espermatozoide
13. COMUNICACIÓN CELULAR
El proceso de transmisión de señal afecta a una secuencia de
reacciones bioquímicas dentro de la célula que se lleva a cabo a
través de enzimas unidas a otras sustancias llamadas segundo
mensajero
Cada proceso se realiza en intervalos de tiempo muy pequeños,
como milisegundos, o periodos más largos como algunos segundos
14. DIVERSIDAD DE SEÑALES
Existen distintos receptores en una
misma célula
Las células son sensibles en forma
simultánea a muchas señales
extracelulares
Las señales al actuar en conjunto,
pueden sumarse e inducir a
respuestas mayores
La presencia de una señal puede
modificar las respuestas a otras
señales
En ausencia de señales, la mayoría
de las células están programadas
para autodestruirse
CÉLULA EMISORA CÉLULA BLANCO (DIANA)
15. La misma señal química puede inducir diferentes respuestas en
diferentes células blanco
16. RECEPTORES
Se unen específicamente a
moléculas señalizadoras
MENSAJEROS:
Hormonas
Neurotransmisores
Citoquinas (Factores de crecimiento
que regulan la formación de células
sanguíneas)
Factores de crecimiento
Moléculas de adhesión
Componentes de la matriz
extracelular
Receptor = Cerradura
Ligando = Llave
17. SEÑALES INTERCELULARES
Endocrinas: Las hormonas son producidas por células del sistema
endocrino y circulan por el torrente sanguíneo hasta alcanzar todos
los lugares del cuerpo
Paracrinas: Solo actúan sobre células diana que se encuentran en la
vecindad de las células emisoras, como por ejemplo los
neurotransmisores
Autocrinas: Afectan solo a las células que son del mismo tipo celular
como las células emisoras. Un ejemplo de señales Autocrinas se
encuentra en las células del sistema inmune
Yuxtacrinas: Son transmitidas a lo largo de la membrana celular a
través de proteínas o lípidos que integran la membrana celular y son
capaces de afectar tanto a la célula emisora como a las células
inmediatamente adyacentes
34. SEÑALES Y RECEPTORES
Las moléculas señalizadoras son
hidrofílicas y no tienen la habilidad
de difundir a través de la MP
Necesitan de un receptor de
superficie celular que genera una
señal intracelular en la célula diana
Algunas moléculas señalizadoras
hidrofóbicas (Hormonas) pueden
difundir a través de la MP y unirse
a receptores intracelulares
localizados en el núcleo o en el
citoplasma de la célula diana
35. RECEPTORES TRANSMEMBRANALES
Son proteínas que se extienden por todo el espesor de la membrana
plasmática de la célula, con un extremo del receptor fuera de la
célula (Dominio Extracelular) y otro extremo del receptor dentro
(Dominio Intracelular)
Cuando el dominio extracelular reconoce a una hormona, la
totalidad del receptor sufre un cambio en su conformación
estructural que afecta al dominio intracelular, confiriéndole una
nueva acción
En este caso, la hormona no atraviesa ella misma la membrana
plasmática para penetrar en la célula
36. RECEPTORES CITOPLASMÁTICOS Y
NUCLEARES
Son proteínas solubles localizadas en el citoplasma o en el núcleo
celular. La hormona que pasa a través de la membrana plasmática,
normalmente por difusión pasiva, alcanza el receptor e inicia la
cascada de señales
Los receptores nucleares son activadores de la transcripción
activados por ligandos, que se transportan con el ligando u
hormona, que pasan a través de la membrana nuclear al interior del
núcleo celular, activan la transcripción de ciertos genes y, por lo
tanto, la producción de una proteína.
Los ligandos de los receptores nucleares son hormonas lipofílicas
como las hormonas esteroideas; por ejemplo la testosterona, la
progesterona, el cortisol y derivados de las vitaminas A y D
37. REGULACIÓN DE LA FUERZA DE LA SEÑAL
1. BIOSÍNTESIS Y SECRECIÓN DE HORMONAS POR LOS ÓRGANOS
ENDOCRINOS:
Por ejemplo, el hipotálamo (Factores liberadores de hormonas)
que actúan sobre la hipófisis y activa la producción de
hormonas hipofisiarias, las cuales activan los órganos
endocrinos que finalmente producen las hormonas para los
tejidos diana
Este sistema jerarquizado permite la amplificación de la señal
original que procede del hipotálamo
La liberación de hormonas enlentece la producción de estar por
medio de una inhibición reactiva (Feedback) para evitar una
producción aumentada
38. MODELO PROPUESTO DE LA
ACTIVACIÓN DEL RECEPTOR DE GnRH
GnRH
Proteína G
Fosfolipasa C
Proteinquinasa C
Diacilglicerol
Inositol trifosfato
Binding Proteín
LIBERACION DE GONADOTROFINASSINTESIS DE GONADOTROFINAS
Ac. Araquidónico
Calcio
39. REGULACIÓN DE LA FUERZA DE LA SEÑAL
2. DISPONIBILIDAD DE LA HORMONA EN EL CITOPLASMA:
Muchas hormonas pueden ser convertidas en formas de
depósito por la célula diana para su posterior uso. Esta reduce la
cantidad de hormona disponible
3. MODIFICACIÓN DE LAS HORMONAS EN EL TEJIDO DIANA:
Algunas hormonas pueden ser modificadas por la célula diana,
de modo que no activan el receptor hormonal y así reducen la
cantidad de hormonas disponibles
40. MENSAJEROS QUÍMICOS
1. LIPOSOLUBLES con receptores de superficie celular
2. HIDROSOLUBLES con receptores de superficie celular (Polipéptidos y
las aminas)
3. LIPOSOLUBLES con RECEPTORES INTRACELULARES (Esteroides,
Tiroxina y Ácido Retinoico)
4. GASES como el Óxido Nítrico (NO) y el Monóxido de Carbono (CO)
41. MENSAJEROS HIDROSOLUBLES QUE UNEN
RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR
I. PÉPTIDOS Y PROTEÍNAS:
Insulina
Glucagón
Hormona antidiurética
Oxitocina
Angiotensina
Factores de liberación de las
hormonas hipofisiarias
Endorfinas
Factores de crecimiento y de
transformación
FACTOR DE CRECIMIENTO EPIDÉRMICO (EGF)
45. PRIMEROS MENSAJEROS LIPOSOLUBLES
CON RECEPTORES INTRACELULARES
I. ESTEROIDES:
Hormonas sexuales masculinas y femeninas
Hormonas de corteza de las glándulas
suprarrenales (Cortisol, cortisona, aldosterona)
Vitamina D
47. PRIMEROS MENSAJEROS LIPOSOLUBLES
CON RECEPTORES INTRACELULARES
Los mensajeros hidrosolubles
interaccionan con receptores de la
superficie de las células diana
El acoplamiento ligando-receptor
desencadena una señal intracelular
mediada por segundos mensajeros
Tipos:
1. Receptores con actividad
Tirosina-Quinasa
2. Receptores acoplados a proteína
G
3. Sistema Adenilato Ciclasa-AMPc
4. Sistema fosfolípidos de
membrana
5. Sistema del calcio
54. RECEPTORES CON ACTIVIDAD
ENZIMÁTICA INTRÍNSECA
Receptor del factor de
crecimiento de
fibroblástos (FGF),
C
-S-S-
-S-S-
-S-S-
C
N
C
N
N
C
N
C
Receptor de insulina,
Receptor del factor de
crecimiento tipo
insulínico 1 (IGF-1)
Receptor del factor
de crecimiento
epidérmico (EGF)
C
N
C
N
Receptor del factor de
crecimiento derivado de
plaquetas (PDGF),
Receptor de factor estimulante
de colonias 1 (CSF-1)
N
Cadenas
Cadena
Membrana
Citoplasma
Espacio extracelular
61. EFECTO DE LA PROTEINQUINASA A EN LA
GLUCONEOGÉNESIS
62. CONCLUSIONES
La comunicación celular es el proceso
de transmisión de información por
medio de señales extracelulares
(Primeros mensajeros o mensajeros
Químicos)
Se da entre distancias variables
Modifica las respuestas en otras células
(Excitadoras, inhibidoras o
moduladoras)
Respuestas rápidas o lentas
?
Oye tú !!!
Tienesque proliferar
Necesitamos!
glucosa!
Hey !!! ¿Podrías
migrar?
¿ A quiendebo
escuchar?
63. CONCLUSIONES
ETAPAS DE LA COMUNICACIÓN CELULAR:
1. Síntesis celular del mensajero químico
2. Secreción del mensajero por la célula emisora
3. Transporte del mensajero hasta la célula blanco
4. Detección // Recepción del mensajero (Señal) por un receptor celular
(Proteína)
5. Transmisión intracelular de la señal (Transducción de señal) y cambio en el
status celular (Metabolismo, expresión génica, etc.)
6. Eliminación (Degradación) de la señal (Interrupción del proceso)
