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1. “Señalización Celular”
INTRODUCCION A LA BIOLOGIA CELULAR Y
MOLECULAR

2. Señal/estímulo
(Químico,
mecánico,
lumínico, etc.)
Transducción de la
señal (suele haber
amplificación de la
misma)
Respuesta celular

3. Señalización Celular
•Complejo sistema de comunicación que gobierna la actividad celular.
•Clave para organismos unicelulares y multicelulares.
•En organismos superiores (múltiples tejidos, órganos, aparatos y sistemas) el
grado de complejidad y la necesidad de coordinar funciones es mayor.
•Señalización intercelular (extracelular) e intracelular.
•Desregulación en procesos patológicos.

4. Sistemas de comunicación celular
•Comunicación endocrina.
•Comunicación paracrina.
•Comunicación autocrina.
•Comunicación yuxtacrina.
•Comunicación nerviosa.
•Comunicación por moléculas gaseosas.
Proceso por el que la célula responde a sustancias del exterior de la célula
mediante moléculas de señalización que están en la superficie de la célula o
dentro de ella. La mayoría de las moléculas que participan en la señalización
celular son sustancias químicas, como hormonas, neurotransmisores y factores
de crecimiento que se unen a proteínas específicas llamadas receptores
(moléculas de señalización) sobre la célula o dentro de ella. Las señales pasan
de una molécula a otra en el interior de la célula, lo que produce una respuesta
celular específica, como multiplicación o destrucción celular. La señalización
celular es importante para el crecimiento y funcionamiento celular normal. Las
células que tienen moléculas de señalización celular anormales a veces se
vuelven células cancerosas. También se llama transducción de la señal.

5. Existen cuatro categorías básicas de señalización química en
los organismos multicelulares: señalización paracrina,
autocrina, endocrina y por contacto directo. La principal
diferencia entre las distintas categorías es la distancia que viaja la
señal a través del organismo para alcanzar a su célula diana.
Las células generalmente se comunican entre sí mediante señales
químicas. Estas señales químicas, que son proteínas u otras
moléculas producidas por una célula emisora, con frecuencia son
secretadas por la célula y liberadas en el espacio extracelular. Ahí
pueden flotar, hacia las células vecinas, como mensajes en una
botella.

6. No todas las células pueden "oír" un mensaje químico específico. Para
detectar una señal (esto es, para ser una célula diana), la célula debe tener
el receptor adecuado para esa señal. Cuando una molécula señalizadora se
une a su receptor, altera la forma o actividad del receptor, lo que
desencadena un cambio dentro de la célula. Debido a que funcionan
uniéndose a receptores específicos, estas moléculas señalizadoras se
conocen como ligandos, un término general para las moléculas que se unen
de manera específica a otras moléculas.
El mensaje que lleva el ligando con frecuencia pasa a través de una
cadena de mensajeros químicos dentro de la célula y conduce finalmente a
un cambio en la misma, como una modificación en la actividad de un gen o
incluso la inducción de todo un proceso como la división celular. Así, la
señal intercelular (entre células) se convierte en una
señal intracelular (dentro de la célula) que dispara una respuesta.

8. Formas de señalización
La señalización intercelular implica la transmisión de una señal de una
célula emisora a una receptora. Sin embargo, no todas células emisoras y
receptoras son vecinas cercanas ni todos los pares de células que
intercambian señales lo hacen del mismo modo.
En la actualidad sabemos que algunas de estas redes están
integradas por tres componentes:
proteína receptora (en este caso ubicada en la membrana
celular),
acoplador (denominado también proteína G)
efector (por lo general una enzima cuya función es fabricar al
segundo mensajero intracelular), en conjunto, estos tres
componentes son los activadores de sólo algunas de las redes de
comunicación celular.

9. Señalización endocrina
Cuando las células necesitan transmitir señales a través de largas distancias,
a menudo usan el sistema circulatorio como red de distribución para los
mensajes que envían. En la señalización endocrina a larga distancia, las
señales son producidas por células especializadas y liberadas en el torrente
sanguíneo, que las lleva hasta sus células diana en partes distantes del
cuerpo. Las señales que se producen en una parte del cuerpo y viajan por
medio de la circulación hasta alcanzar objetivos lejanos se
llaman hormonas.
En los humanos, las glándulas endocrinas que liberan hormonas incluyen a la
tiroides, el hipotálamo y la pituitaria, así como las gónadas (testículos y
ovarios) y el páncreas. Cada glándula endocrina libera uno o más tipos de
hormonas, muchos de los cuales son reguladores maestros del desarrollo y
la fisiología.
Por ejemplo, la glándula pituitaria libera hormona del crecimiento (GH), la
cual promueve el crecimiento, especialmente del esqueleto y el cartílago.
Como la mayoría de las hormonas, la GH afecta muchos tipos diferentes de
células en el cuerpo. Sin embargo, las células del cartílago proporcionan un
ejemplo de cómo funciona la GH: se une a receptores en la superficie de
estas células y las impulsa a dividirse.

11. Señalización autocrina
En la señalización autocrina una célula se manda señales a sí misma, al
liberar un ligando que se une a un receptor en su propia superficie (o, según
del tipo de señal, a receptores dentro de la célula). Esto puede parecer algo
extraño para una célula, pero la señalización autocrina juega un papel
importante en muchos procesos.
Por ejemplo, la señalización autocrina es importante durante el desarrollo, ya
que ayuda a que las células tomen y refuercen su identidad correcta. Desde
un punto de vista médico, la señalización autocrina es importante en el
cáncer y se piensa que tiene una función esencial en la metástasis (la
diseminación del cáncer desde su sitio de origen hacia otras partes del
cuerpo)
En muchos casos, una señal puede tener tanto efectos autocrinos como
paracrinos, al unirse a la propia célula emisora y a otras células semejantes
en el área.

12. Señalización paracrina
Con frecuencia, las células que están cerca unas de otras se comunican
mediante la liberación de mensajeros químicos (ligandos que pueden
difundirse a través del espacio entre las células). Este tipo de
señalización, en el que las células se comunican a corta distancia se
conoce como señalización paracrina.
La señalización paracrina le permite a las células coordinar sus
actividades de manera local con sus vecinas. Aunque se usan en
muchos contextos y tejidos, las señales paracrinas son especialmente
importantes durante el desarrollo, cuando permiten que un un grupo de
células le diga a un conjunto vecino qué identidad celular debe
adoptar. [Ejemplo: desarrollo de la médula espinal.]

13. Señalización sináptica
Un ejemplo único de señalización parácrina es la señalización
sináptica, mediante la cual las células nerviosas transmiten señales.
Este proceso se llama así debido a la sinapsis, la unión entre dos
neuronas donde ocurre la transmisión de señales.
Cuando la neurona emisora dispara, un impulso eléctrico se mueve
rápidamente a través de la célula, a lo largo de una extensión similar a
una fibra llamada axón. Cuando el impulso llega a la sinapsis, provoca la
liberación de ligandos conocidos como neurotransmisores, los cuales
cruzan con rapidez la pequeña brecha que hay entre las neuronas.
Cuando los neurotransmisores llegan a la célula receptora, se unen a
receptores y producen una cambio químico dentro de ella (con
frecuencia, la apertura de los canales iónicos y el cambio en el potencial
eléctrico a lo largo de la membrana).

14. Los neurotransmisores liberados en la sinapsis química son degradados
rápidamente o reabsorbidos por la célula emisora, lo que "reinicia" el sistema
de forma que la sinapsis esté preparada para responder con rapidez a la
siguiente señal.

15. Señalización por contacto directo entre células
Las uniones en hendidura en animales y los plasmodesmos en plantas son
canales pequeños que interconectan células vecinas de manera directa. Estos
canales llenos de agua permiten que las pequeñas moléculas señalizadoras,
llamadas mediadores intracelulares se difundan entre dos células. Las
moléculas pequeñas, como los iones, pueden moverse entre las células, pero
las moléculas grandes, como las proteínas y el ADN, no caben por los canales
sin ayuda especial.
La transferencia de moléculas señalizadoras comunica el estado actual de
una célula a sus vecinas. Esto permite que un grupo de células coordine su
respuesta a una señal que solo fue recibida por una de ellas. En las plantas,
hay plasmodesmos entre casi todas las células, lo que convierte a la planta en
una red gigantesca.

16. En otra forma de señalización directa, dos células se pueden unir
entre ellas porque tienen proteínas complementarias en sus
superficies. Cuando las células se unen, la interacción cambia la
forma de una o de ambas proteínas, lo que transmite una señal.
Este tipo de señalización es especialmente importante en el sistema
inmunitario, en el que las células inmunitarias usan marcadores de
superficie celular para reconocer a las células "propias" (las células
que pertenecen al cuerpo) y a las infectadas por patógenos

17. -Extracelular…proteínas ancladas a
la MEC

18. La comunicación mediante señales extracelulares presenta 6 pasos:
1 Síntesis
2 Liberación de la molécula señal por la célula productora
3 Transporte de la señal hacia la célula objetivo
4 Detección de la señal por una proteína receptora específica
5 Cambio del metabolismo, la función o el desarrollo de la célula
objetivo
6 Eliminación de la señal

22. Estas no pueden difundir a través de la membrana plasmática,
todas se fijan a receptores de la superficie celular.
Se reconocen dos grupos:
1Hormonas peptídicas, como la insulina, los factores de
crecimiento y glucagón, con tamaños que varían desde unos
pocos aminoácidos hasta proteínas.
2Pequeñas moléculas cargadas, como adrenalina e histamina,
derivadas de aminoácidos, con función de hormonas y
neurotransmisores.
Hormonas hidrosolubles con receptores de superficie celular

24. No todas las hormonas hidrófobas se unen a Receptores
Intracelulares.
Las principales hormonas que se fijan a receptores de superficie
celular son las prostanglandinas.
Muchas prostaglandinas actúan como mediadores locales
durante las señales paracrinas y autócrinas, y se destruyen
cerca del sitio de síntesis; modulan las respuestas de otras
hormonas y tienen efectos sobre diversos procesos celulares.
Hormonas lipófilas con receptores de superficie celular

25. Naturaleza hidrofóbica del ligando

26. Receptores Nucleares

27. Segundos mensajeros

28. Receptor Tyr kinase
Receptor G protein
•Activación por ligando
•Homodímero activado
•Autofosforilación de tirosinas
•Asociación y activación de nuevas kinasas u otras
enzimas (fosforilación de proteínas target, liberación
de DAG/IP3, etc)
•Activación por ligando del receptor
•Ganancia de actividad GEF (factor intercambiador de
nucleótido de guanina) y activación de la proteína G
(unido a GTP)
•Señalización de alfa activada y beta-gama.
•Apagado de alfa por hidrólisis del GTP unido a GDP
(actividad GTPase-activating protein o GAP de RGS)

29. AMPc – TSH hormone
•Estado activo, Gs-alfa unida a GTP, activandoAC.

33. Dado que son moléculas de control celular centrales, las quinasas son blancos de
ataque ideales para tratar una serie de enfermedades. La proteína quinasa A (PKA,
por sus siglas en inglés) regula una variedad de procesos, entre los que se cuentan
el crecimiento, el desarrollo, la memoria, el metabolismo, la activación génica y la
degradación de lípidos.

36. •Múltiples vías de transducción de señales regulando el
mismo evento celular (distintos ángulos; expresión de
genes antiapoptóticos, inhibición de vías
proapoptóticas e inhibición de inhibidores de vías
antiapoptóticas)

37. Mismo ligando, distinto tejido, distinta vía de transducción de señales, distinto efecto.
Vasopresina en hígado vía GPCR/IP3: ruptura glicógeno
Vasopresina en riñon vía GPCR/AC: reabsorción de agua