Este documento describe los conceptos fundamentales de la comunicación celular. Explica que las células se comunican a través de señales químicas que se unen a receptores, iniciando procesos intracelulares que producen una respuesta. Describe los tipos de señales, receptores y las etapas de la transducción de señales y respuesta celular. Además, explica los diferentes mecanismos de comunicación como la endocrina, paracrina y neuromuscular.

1. COMUNICACIÓN
CELULAR
DR. BRADY BELTRÁN GARATE

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

18. TIPOS DE COMUNICACIÓN:
COMUNICACIÓN LOCAL

19. Endocrine Signaling
TIPOS DE COMUNICACIÓN:
COMUNICACIÓN A DISTANCIA
Synaptic Signaling

20. TIPOS DE COMUNICACIÓN:
COMUNICACIÓN LOCAL

21. SEÑALES Y RECEPTORES
MEMBRANA PLASMÁTICA
EXTRACELULAR
INTRACELULAR
Señal no unida al receptor
Receptor de superficie inactivo

22. SEÑALES Y RECEPTORES
MEMBRANA PLASMÁTICA
EXTRACELULAR
INTRACELULAR
Señal unida al receptor
Receptor de superficie activo
RESPUESTA CELULAR

23. ENDOCRINA U HORMONAL
HORMONA
CÉLULA ENDOCRINA RECEPTOR
CÉLULAS BLANCO
TORRENTE SANGUÍNEO

24. ENDOCRINA U HORMONAL

25. NEUROTRANSMISORES
VESÍCULA SINÁPTICA
(SEROTONINA)
CANAL DE CA++
DEPENDIENTE DE VOLTAJE
DENSIDAD POSTSINÁPTICA
RECEPTOR
BOMBA
TRANSPORTADORA DEL
NEUROTRANSMISOR
NEUROTRANSMISOR
AXÓN
TERMINAL
ESPACIO
SINÁPTICO
BOTÓN
DENDRÍTICO

26. NEUROTRANSMISORES
NEURONA
CUERPO CELULAR
AXÓN
NEUROTRANSMISOR
CÉLULA BLANCO
SINAPSIS

27. COMUNICACIÓN NEUROENDOCRINA

28. COMUNICACIÓN NEUROENDOCRINA

29. COMUNICACIÓN NEUROENDOCRINA

30. COMUNICACIÓN PARACRINA
CÉLULA EMISORA
MEDIADOR LOCAL
CÉLULAS BLANCO

31. COMUNICACIÓN YUXTACRINA
O DEPENDIENTE DE CONTACTO
CÉLULA EMISORA CÉLULA BLANCO
MOLÉCULA SEÑAL UNIDA
A MEMBRANA

32. COMUNICACIÓN AUTOCRINA
SITIOS BLANCO EN LA MISMA CÉLULA

33. EJEMPLOS DE COMUNICACIÓN CELULAR
MIOCITOS NEURONAS INFLAMACIÓN,
COAGULACIÓN
HORMONAS

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)

42. II. AMINAS:
MENSAJEROS HIDROSOLUBLES QUE UNEN
RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR

43. MENSAJEROS HIDROSOLUBLES QUE UNEN
RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR

44. RECEPTORES-CANALES O
RECEPTORES IONOTRÓPICOS O
CANALES IÓNICOS REGULADOS
POR UN LIGANDO

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

46. PRIMEROS MENSAJEROS LIPOSOLUBLES
CON RECEPTORES INTRACELULARES
 Tiroxina
 T4 (Tetrayodotironina)
 T3 (Triyodotironina)
 Retinoides

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

48. VÍAS DE
SEÑALIZACIÓN
INTRACELULAR

49. MOLÉCULAS DE SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR
(ENCÉLULASEUCARIOTAS)
a) Proteínas G heterotriméricas
b) GTP-asas
c) Nucleótidos cíclicos (AMPc) (GMPc)
d) Ca++
e) Derivados Fosfoinositoles: Fosfatidil Inosiltol Trifosfato, Diacilglicerol,
Inositoltrifosfato
f) Proteínas Quinasas y Fosfatasas

52. Proteínas G
Heterotriméricas
Proteínas
Gs
Estimuladoras
de la
Adenilciclasa
Proteínas
Gi
Inhibidoras
de la
Adenilciclasa
Proteínas
Gq
Activa la
Fosfolipasa C

53. RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNAS G
A B

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

56. AMPLIFICACIÓN

57. CASCADA DE
SEÑALIZACIÓN

58. TRANSDUCCIÓN
DE SEÑALES

59. EJEMPLOS DE PROCESOS FISIOLÓGICOS
ESTÍMULO RECEPTOR EFECTOR RESPUESTA
EPINEFRINA b-ADRENÉRGICO ADENILIL-CICLASA DESDOBLA GLUCÓGENO
SEROTONINA R. SEROTONINA ADENILIL-CICLASA
SENSIBILIZACIÓN Y
APRENDIZAJE
LUZ RODOPSINA
FOSFODIESTERASA
GMPc
EXCITACIÓN VISUAL
ACETILCOLINA MUSCARÍNICO CANAL DE POTASIO NEUROMUSCULAR

60. ACTIVACIÓN DE LA PROTEINQUINASA A
DEPENDIENTE DE AMPc

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)

64. CONCLUSIONES
TIPOS DE COMUNICACIÓN CELULAR:
1. Comunicación endocrina u hormonal
2. Neurotransmisión
3. Comunicación Neuroendocrina
4. Comunicación Paracrina
5. Comunicación Yuxtacrina
6. Comunicación Autocrina

65. CONCLUSIONES
 Los mensajeros extracelulares pueden
unirse a receptores de superficie o
receptores intracelulares