LA COMUNICACIÓN EN LAS CÉLULAS

Rev.R.Acad.Cienc.Exact.Fís.Nat. (Esp)

Vol. 108, Nº. 1-2, pp 27-36, 2015

XVII Programa de Promoción de la Cultura Científica y Tecnológica

LA COMUNICACIÓN EN LAS CÉLULAS

Luis Franco Vera

Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

Universidad de Valencia. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular.

Fundación Investigación Clínico de Valencia, Instituto de Investigación Sanitaria - INCLIVA

1 Hch. 17, 19-21.

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que pueda exportar a los músculos; al corazón para que

acelere su ritmo y el aporte de oxígeno a los músculos

a través de la sangre aumente.

¿Cómo se elaboran, se transmiten, se reciben y se

interpretan esos mensajes? ¿Qué mecanismos emplea

el organismo para que surtan el efecto deseado? En el

resto de este artículo se tratará de dar una respuesta,

a nivel molecular, a estos interrogantes. El ejemplo

propuesto en la figura 1 tiene la ventaja de que pone

en juego la mayor parte de los mecanismos de comunicación empleados en los organismos vivos.

TIPOS DE COMUNICACIÓN CELULAR

Los mecanismos de comunicación celular pueden

clasificarse atendiendo a diversos criterios. En cuanto

a la manera en que se transmite la señal, se pueden

observar dos grandes grupos: los que emplean un

cambio de potencial eléctrico, como es la transmisión

nerviosa, y los que se pueden llamar en general químicos, porque utilizan una molécula como medio de

transmitir la señal. Entre estas moléculas se encuentran,

por ejemplo, las hormonas, las citoquinas, los factores

de crecimiento y los neurotransmisores.

Según la relación que exista entre la célula emisora de la señal y la receptora, se habla de transmisión

intracrina, autocrina, yuxtacrina, paracrina, endocrina

y neuroendocrina. En casi todos estos casos, la señal

es de naturaleza química. En el primer modo, la señal

parte de una célula y es recibida por la misma célula

sin salir al exterior. En la transmisión autocrina, también la señal parte de una célula y tiene como diana

la misma célula, pero a diferencia de la anterior, la

molécula señal se segrega al espacio intracelular para

después interaccionar con la propia célula emisora. En

la transmisión yuxtacrina las células emisora y receptora son distintas, pero se encuentran en contacto y

la señal pasa directamente de una a otra sin salir al

espacio extracelular.

Pero la mayor parte de los ejemplos que se van a emplear en este artículo pertenecen a los tres tipos restantes

de transmisión. La transmisión paracrina se caracteriza

porque la molécula señal emitida por una célula se segrega al medio extracelular y accede a las células diana,

situadas en proximidad, por difusión a través del espacio

extracelular. La comunicación endocrina permite que

las células emisoras y las receptoras se encuentren a

distancia, ya que el mensajero –que en este caso es una

hormona– se transporta por la circulación sanguínea.

Finalmente, la comunicación neuroendocrina tiene en

común con el mecanismo anterior el que la molécula

señal se transporta hasta las células diana por la sangre,

pero, en este caso, la célula emisora es una neurona y

la liberación de la molécula de señalización se efectúa

en respuesta a la transmisión de un impulso nervios2

.

LA COMUNICACIÓN NERVIOSA

En el ejemplo de la figura 1 se incluyen dos procesos

que implican comunicación nerviosa: la transmisión de

Figura 1. Un ejemplo concreto de comunicación entre

distintos órganos humanos. Ante una situación de alarma

captada por los sentidos, se envía una señal al cerebro, que

la integra y pone en marcha varias vías de comunicación:

hacia los músculos para huir del peligro y hacia las glándulas

adrenales. Estas, a su vez, envían órdenes al músculo y al

hígado, para movilizar las reservas necesarias para que los

músculos obtengan energía para la contracción, y al corazón

para que, acelerando el ritmo, transporte a los músculos

más oxígeno, necesario para el metabolismo de los sustratos

energéticos.

2 Las ideas recogidas en este apartado se encuentran descritas en numerosos libros de texto. Una buena revisión se encuentra, por ejemplo,

en Alberts et al. (2007), citado en la bibliografía.

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la señal recibida por los sentidos hasta el cerebro y la

orden de contracción emitida por éste hacia los músculos. En esa transmisión las neuronas son los agentes

fundamentales. La transmisión de potencial eléctrico

que está en la base de la comunicación nerviosa, se

puede encontrar con detalle en numerosas fuentes, por

ejemplo, en el libro de Kandel et al. (2000) y, de una

forma sencilla, se resume a continuación.

En una neurona hay tres elementos esenciales: el

cuerpo celular, los axones y las dendritas. En el primero se encuentra el núcleo de la célula; el axón es

un largo filamento –puede llegar a tener una longitud

superior a 1 m–, a través del cual viaja el impulso

nervioso hacia otra neurona o un órgano diana; las

dendritas son prolongaciones filamentosas que parten

también del cuerpo celular, aunque son de ordinario

mucho más cortas que los axones, y sirven fundamentalmente para recibir información de otras neuronas.

Para entender bien cómo se produce la transmisión

de la señal nerviosa a lo largo del axón, hay que comenzar teniendo en cuenta que la concentración normal

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