SEÑALIZACIÓN CELULAR

O COMUNICACION CELULAR

SEÑALIZACIÓN CELULAR

CONCEPTOS GENERALES

En el caso de organísmos multicelulares

las células estan organizadas en tejidos:

grupos de células especializadas

con funciones comunes.

• Tejido muscular

• Tejido nervioso

• Tejido Conjuntivo

• Tejido Epitelial

Los tejidos estan organizados en forma consertada formando Organos

.

Individuo

Sistema

Órgano

Tejidos

Célula

Moléculas

• Ninguna célula vive aislada de otras. siempre existe una comunicación.

• Por contacto directo célula a célula

• Por sustancias químicas: Hormonas, neurotransmisores

• En plantas y animales: moléculas de señalización: áctuan dentro del organismo para controlar procesos metabólicos intracelulares, crecimiento y diferenciación de tejidos, síntesis y secreción de proteínas etc.

Objeto de la señalización

CRECIMIENTO

PROLIFERACIÓN

DIFERENCIACIÓN

METABOLISMOSINTESIS Y SECRECION

moléculas de señalización

• Células de plantas y animales liberan sustancias (hormonas, proteínas, neurotransmisores) que se trasladan a otras células a cierta distancia.

Para el correcto funcionamiento de órganos

Sistemas organismo

• Estas comunicaciones se llevan a cabo por señales químicasseñales químicas..

SEÑALIZACIÓN CELULAR

COMUNICACIÓN ENTRE CELULAS MEDIANTE COMPUESTOS QUIMICOS

(SEÑALES), QUE SE LIBERAN EN UNA CELULA Y GENERAN RESPUESTAS

DETERMINADAS EN OTRA CÉLULA (DIANA O BLANCO)

Quienes participan?• Célula de señalización• Ligando ó molécula de señalización

• Célula Diana• Receptor

• Ligando: Molécula señal (sustancia química secretada)

• Receptor: Moléculas unidas a la membrana plasmática (en célula diana blanco), QUE SE UNE AL LIGANDO

UNION RECEPTOR-LIGANDORecepción de señalRecepción de señal

PROCESO de conversión de Señales intracelulares

Transducción de señalTransducción de señal

Respuesta Celular

RESPUESTA

Conversión de una señal de una forma a otra

* Comunicación por teléfono: señal eléctrica señal sonora

* Comunicación celular: señal extracelular señal intracelular

Transducción de señales

TIPOS DE SEÑALIZACION

SEÑALIZACIÓN DIRECTA CÉLULA-CÉLULA

Señalización por contacto directo :

• Reconocimiento célula –célula :

Dos células se pueden comunicar por interacción entre moléculas de sus superficies.

1. Por medio de CAMS (moléculas de adhesión celular)

• Son proteínas integrales de membrana especializadas

2. Uniones en hendidura (tipo gap o uniones comunicantes)

3. Uniones por desmosomas y semidemosomas

• Filamentos intermedios de una célula con otra o con matriz.

• Determinan forma y rigidez de muchos tejidos.

• Se clasifica deacuerdo a la distancia en donde opera la molécula de señalización.

SEÑALIZACIÓN MEDIADA POR MOLÉCULAS SECRETADAS

• En animales , la señalización mediante moléculas extracelulares solubles se clasifica:

SEÑALIZACIÓN MEDIADA POR MOLÉCULAS SECRETADAS

• PARACRINA– CÉLULAS INMEDIATAS

• ENDOCRINA TORRENTE CIRCULATORIO

• AUTOCRINA– CÉLULAS DEL MISMO TIPO

SEÑALIZACIÓN PARACRINA

Regulación Local : una substancia que influye sobre las células vecinas

Ejemplo: Factores de crecimiento, conducción de señal por neurotrasmisor (cel nerviosa a nerviosa), (nervioasa a muscular).

SEÑALIZACIÓN ENDOCRINA

• Señalización a larga distancia, a traves del torrente circulatorio

• Ejemplo: Hormonas

SEÑALIZACIÓN AUTOCRINA

• Las células responden a sustancias que ellas mismas liberan.

• Ejemplo: algunos factores de crecimiento, células tumorales

ETAPAS DE LA SEÑALIZACION

PASOS PARA LA SEÑALIZACIÓN• SÍNTESIS DEL LIGANDO

• LIBERACIÓN DE LA SUSTANCIA QUÍMICA POR LA CÉLULA

• TRANSPORTE HACIA LA CÉLULA DIANA

• DETECCIÓN DEL MENSAJERO POR PROTEÍNAS RECEPTORAS ESPECÍFICAS

• CAMBIO EN EL METABOLISMO CELULAR CAUSADO POR RECEPTOR-LIGANDO (TRASDUCCION)

• RESPUESTA A LA SEÑAL

1.RECEPCION DE SEÑAL ( UNION DE SEÑAL ( UNION LIGANDO-RECEPTOR)LIGANDO-RECEPTOR)

1.TRANSDUCCION DE SEÑALDE SEÑAL

1.1.RESPUESTA CELULARRESPUESTA CELULAR

SEÑALES

LIGANDO: Diversas sustancias química:

HIDROFÍLICAS

LIPOFÍLICAS

ESTEROIDEAS

PROTEICAS

SEÑALES. EJEMPLOS

• ÓXIDO NÍTRICO Y MONÓXIDO DE CARBONO

• HORMONAS PEPTÍDICAS Y FACTORES DE CRECIMIENTO

• NEUROTRANSMISORES• EICOSANOIDES

(PROSTAGLANDINAS)• HORMONAS VEGETALES

HORMONAS PROTEICAS

RECEPTORES. CLASIFICACIÓN 1

MEMBRANALES

CITOPLASMÁTICOS

NUCLEARES

RECEPTORES INTRACELULARES

GEN

LIGANDO: HIDRÓFOBAS Hormonas esteroides y tiroideas

RECEPTORES MEMBRANALES

CASCADAS DE SEÑALIZACIÓN

Ligando: HIDRÓFILAS

Neurotransmisores, hormonas protéicas y glicoproteínas

1.1. RECEPCION RECEPCION : : célula blanco o diana detecta una señal externa (ligando). UNION ESÉCIFICA

• Molécula señal se enlaza con su proteína receptora

causando un cambio en la estructura de la proteína.

• Solubles en agua

Enorme variedad de Enorme variedad de

receptores receptores

en la superficie celular.en la superficie celular.

TIPOS DE RECEPTORES DE MEMRANA

3 tipos de receptores de superficie:

• Receptores asociados a canales iónicos

• Receptores asociados a proteína G

• Receptores asociados a enzimas

1. Receptores acoplados a Proteína G:

En todas las células eucariotes.

Receptores de Neurotrasmisores

De hormonas,

Recepción sensorial (visión, gusto y olor).

Respuesta generada: Cambia actividad de proteínas preexistentes.

Enzima efectora

Trasductor

SUBUNIDADES UNIDA A CARA INTERNA

DE MEMBRANA CELULAR

2. Receptores de Canales Ionicos:

Son poros proteícos en la membrana que se cierran o abren en respuesta a una señal química . Permitiendo la entrada o salida de iones como Na + o Ca 2+.

CANALES IÓNICOS

ETAPAS DE LA SEÑALIZACIONETAPAS DE LA SEÑALIZACION

1.RECEPCION

2.TRANSDUCCION

3.3.RESPUESTARESPUESTA

TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

Cambios en la actividad de proteínas intracelulares.

Proceso que se da al

interior de la célula,

una vez se ha recibido la señal.

El mensaje es recibido a través deuna serie de moléculas de señalizaciónintracelulares hasta que una determinadaenzima es activada, un determinado genes expresado.“Como el teléfono roto………”

VIAS DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

• Existen diversas vías intracelulares de transducción de señales, de diferente complejidad y modo como transducen la señal.

Cascada de señalización

Secuencia de reacciones de proteínasque actúan en cadena para transmitirseñal en la célula.

• En cada etapa la señal es transmitida a una nueva forma, un cambio conformacional en la proteína.

Las reacciones incluyen frecuentementefosforilaciones y desfosforilaciones

• .

FOSFORILACION PROTEICA

Fosforilación ProteícaFosforilación Proteíca::

• La fosforilación proteíca: mecanísmo esencial en las células para regular la actividad proteíca para generar una respuesta celular

• La adición de fosfatos muchas veces pasa de inactiva a activa una proteína.

• Ligandos: Al fijarse al receptor son llamados “Primeros mensajeros”: conduce al corto aumento o disminución de otras moléculas de señalización intracelular, de bajo peso molecular:

Segundos mensajerosSegundos mensajeros

Ejemplos de segundos Ejemplos de segundos mensajerosmensajeros

•AMP cíclico•GMP cíclico• 1,2-Diacilglicerol• Inositol• Ca

Los segundos mensajeros Los segundos mensajeros

desencadenan una cascada desencadenan una cascada

de procesos internosde procesos internos

• Concentración intracelular elevada de uno o más segundos mensajeros, después de la unión de una molécula de señalización externa

• Alteración rápida en la actividad de una o más enzimas o proteínas.

Elevación Ca intracelular

Contracción muscular

Acetil colina(Neurotransmisor)

2do mensajero

Ejemplo.1ro

Ligando

Ejemplos.

• Aumento en el Ca desencadenan exocitosis de vesículas secretoras en las células endocrinas y de vesículas que continen neurotrasmisores en células nerviosas.

ETAPAS DE LA SEñALIZACIONETAPAS DE LA SEñALIZACION

1.RECEPCION

2.TRANSDUCCION

3.RESPUESTA

33. RESPUESTA. RESPUESTA

Dos tipos de respuesta:Dos tipos de respuesta:

• Cambios en la actividad o función de proteínas preexistentes.

• Cambios en las cantidades de proteínas específicas producidas (como resultado de la modificación de factores de trasncripción que conducen a la activación o la represíón de la transcripción de los genes).

Respuesta: Cambio comportamiento celular

Alteración actividad enzimáticaCambios organización citoesqueletoCambios en permeabilidad de iones Activación síntesis de ADNActivación o represión de genes

CRECIMIENTO

PROLIFERACIÓN

DIFERENCIACIÓN

METABOLISMO

Cada célula responde a una serie limitada de señales.

Además, La misma señal puede producir respuestasdiferentes en células dianas distintas.

Ejemplo: Respuesta de distintos tipos celulares a acetilcolina