COMUNICACIÓN CELULAR. Tipos de Comunicación

COMUNICACIÓN CELULAR

- Capacidad de todas las células de intercambiar información con el medio ambiente y otras células.

  Función: adaptarse a los cambios y sobrevivir.

Sistemas de Comunicación:

- Células poseen sistema de generación, transmisión, recepción y respuesta de señales.

- Señales son mensajeros o mediadores químicos (ligandos) que se unen a receptores de membrana para producir efectos fisiológicos.

Célula Emisora del Mensaje       Señales Químicas o Eléctricas       Células Receptoras (Blanco o Diana)[pic 1][pic 2]

Tipos de Comunicación:

- Transferencia Citoplasma Directa:

• Uniones Comunicantes o Gap-Junctions (Uniones de intersticios, brechas, nexos o gap):

- Son regiones de comunicación intercelular regulables.

- Están diseminadas en tejidos epiteliales y en todo el cuerpo, músculo cardíaco, liso y neuronas.

- Permiten el paso de señales eléctricas y químicas entre células adyacentes.

- Formadas por 6 proteínas transmembranas, conexinas, agrupadas densamente para formar los conexones, poros acuosos que se extienden hacia el espacio intercelular.

- Canales citoplasmáticos: proteínas membranales que conecta citoplasma entre células vecinas.

- A distancias cortas (Local):

• Autocrina: célula consigo misma. Ejemplo: Neurona presináptica.
• Paracrina: entre células cercanas, sin sinapsis, por acción de mensajeros químicos peptídicos (citoquinas, prostaglandinas, etc.)
• Yuxtacrina: por contacto con otras células o con la matriz extracelular para inducir crecimiento o proliferación celular. Ejemplo: células del sistema inmunológico.
• Sinapsis: neurotransmisor liberado a especio bien delimitado, hendidura sináptica.

- A distancias largas:

• Sistema Endocrino: Vía Hemática (Hormonas o Neurohormonas), de largo plazo.
• Sistema Nervioso: Vía Nerviosa (Impulso Nervioso), de corto plazo.

Vías de Señalización utilizadas por Mensajeros o Ligandos:

- Señales Autocrinas y Paracrinas: difusión del mensajero localmente a células específicas, inmediatamente inactivado. Ejemplo: Citosinas como la histamina y prostaglandinas).

- Hormonas: mensajero viaja por vía hematógena a larga distancia hasta células específicas para amplificación de la señal.

- Neurotransmisores: inactivados inmediatamente en la hendidura sináptica. Ejemplo: adrenalina.

- Neurohormonas: hormonas secretadas por neuronas. Ejemplo: neuronas hipotalámicas.

Señalización intracelular:

- Consiste en fosforilación de proteínas transductores de señales y activadoras de transcripción.

RECEPTORES

Mediadores Químicos: ligandos, con o sin unión a Receptor.

- Aminoácidos, polipéptidos, glicoproteínas y lípidos.

Receptores:

- Proteínas celulares en membrana, citoplasma o núcleo.

• Ionotrópicos: abren o cierran canales iónicos (Na+, K+, Ca++, Cl-), formados por 5 subunidades.
• Metabotrópicos: liberan mensajeros intracelulares o segundos mensajeros. Ejemplo: AMPc.

Características de un Receptor:

- Transductor biológico de señales.

- Especificidad para ligando y su distribución tisular;  saturabilidad, y afinidad elevada.

- Regulación:

• Homóloga:

- En Alta (Up Regulation): Disminución del estímulo (Hormona o NT) aumenta número de receptores (Endocitosis) o su sensibilidad.

- En Baja (Down Regulation): Aumento de estímulo (Hormona o NT) disminuye número de receptores (Exocitosis) o Tolerancia (Desensibilización).

• Heteróloga: cuando mediador “Y” modifique la concentración del receptor para el mediador “X”.

Características de solubilidad de los Ligandos y uso de Receptores

Ligandos Lipofílicos:

- Se difunden a través de membrana celular.

- Respuesta más lenta, relacionada con cambio en la actividad de los genes.

- Se unen a receptores:

• Citosólicos o Intracitoplasmáticos: Hormonas Esteroideas, ácidos grasos modificados, gases.
• Nucleares: Hormonas Tiroideas.

Ligandos Lipofóbicos:

- Se unen a receptores en superficie de la membrana.

- Respuesta celular rápida, complejo ligando-receptor dispara una respuesta intracelular, segundo mensajero.

- Ejemplo: hormonas proteicas (GH, Insulina), glicoproteínas (LH y TSH), los péptidos (TRH y LHRH) y las aminas biógenas (serotonina, histamina, catecolaminas).

Receptores de Membrana:

- Canal regulado por ligando: unión con ligando abre o cierra el canal.

- Unión del ligando a una enzima-receptor activa una enzima intracelular.

- La unión de un ligando a un receptor asociado a la proteína G abre un canal iónico o modifica la actividad enzimática.

- La unión de un ligando a integrinas receptoras modifica el citoesqueleto.

- Son 3 tipos: receptores unidos a canales iónicos, enzimas (tirosincinasa) o proteína G.

- Receptores enzimas y asociados a proteína G presentan 3 dominios:

1. Dominio Extracelular: región responsable de la unión del ligando.
2. Dominio Transmembrana: cadena de aminoácidos hidrófobos en forma de α-hélice que atraviesa una vez (receptores asociados con tirosincinasa) o 7 veces (receptores  serpentina asociados a proteína G)
3. Dominio Intracelular o citosólico: inicia cascada intracelular de señales mediante procesos de fosforilación.

Receptores Canales: más simples.                                         Tipos de Canales:

- Inician las respuestas más rápidas.                                       - Dependientes del voltaje                                                                   

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