Comunicación Intercelular: Bases Moleculares de la Señalización Celular

1. Comunicación Intercelular: Bases Moleculares de la Señalización Celular Dr. Ricardo Curcó

2. Conceptos Clave • Comunicación Celular: Paso de señales de una célula a otra. • Las señales pueden ser de dos tipos: • Eléctricas. • Químicas. • Hormonas: • Mensajeros químicos (MQ) producidos y secretados por glándulas endocrinas, que son liberados al torrente sanguíneo, y ejercen su función en un sitio distante al de su producción. • Neurotransmisores: • MQs producidos y secretados por neuronas, que son liberados en una estructura especializada en comunicación intercelular (sinapsis).

3. Tipos de Comunicación Intercelular Yuxtacrina Señal: eléctrica o química.

4. Conceptos Clave • Transducción: paso/transformación de una forma de energía o señal a otra de distinta naturaleza. • Transducción de señal. La unión de un agonista a su receptor en la superficie celular da inicio a una secuencia de acontecimientos que conduce a un cambio en la concentración intracelular de un segundo mensajero. • Vías de señalización.

5. Elementos de las Vías de Señalización: 5. Respuesta

6. Receptores • Existen varios tipos de receptores para un determinado mensajero químico. • Diferentes tipos de células poseen el mismo receptor para un determinado mensajero químico. • La respuesta es distinta según el tipo celular. Proteína en la membrana celular o dentro de la célula, que de forma específica y afín se une a un MQ. RESPUESTA

7. Mensajeros químicos Los MQ son moléculas que unen al receptor con elevada afinidad y especificidad. RESPUESTA

8. Conceptos Clave • Especificidad. Capacidad que tiene un receptor de unirse a sólo un número limitado de ligandos, los cuales están estructuralmente relacionados. • Afinidad: es la fuerza con la cual un ligando se une a su receptor.

9. Conceptos Clave • Saturación: porcentaje de receptores ocupados por un ligando. • Competitividad: capacidad de ciertos ligandos, estructuralmente semejantes, de combinarse con el mismo receptor. • Agonista: ligando que se une al receptor y desencadena la respuesta celular. • Antagonista: sustancia que compite con el mensajero químico endógeno por su receptor. No desencadena la respuesta del ligando endógeno. • AgRP.

10. Conceptos Clave • Gen: secuencia de ADN que codifica una secuencia de aminoácidos de una proteína. • Expresióngenética: grado de transcripción genética que presentan diferentes genes.

11. Receptores • Una célula puede poseer diferentes receptores para el mismo mensajero químico. • La respuesta dependerá del subtipo de receptor con el cual interaccionó el MQ. • Existen 4 tipos: • Canales activados por ligando (receptores ionotrópicos). • Acoplados a proteínas G heterotriméricas. • Con actividad enzimática (intrínseca o asociada). • Intracelulares (nucleares).

12. Receptores Ionotrópicos • Receptores con canal iónico o canales operados por ligandos. • Se presentan a nivel de sinapsis químicas. • MQs: ACh (receptor nicotínico), glutamato y aspartato (NMDA y AMPA), glicina y GABA (receptor GABAA), serotonina (receptores 5HT3) y ATP (receptores P2X).

13. Receptores Ionotrópicos

14. Receptores Ionotrópicos Corriente: Na+, K+ y Ca2+

15. Receptores Ionotrópicos

16. Receptores Acoplados a Proteínas G • Más grande familia de receptores. • Tienen 7 TM (α hélices), y están acoplados a proteínas G heterotriméricas. • Incluye los receptores α y β adrenérgicos, muscarínicos de ACh, serotonina, adenosina, olfatorios, rodopsina y la mayoría de hormonas peptídicas.

17. Calcio como segundo mensajero • La [Ca2+]i es muy controlada, y altamente inferior en comparación con la [Ca2+]o. • Puede tener efectos sobre el Vm o bien unirse a proteínas. • Destaca su efecto sobre la calmodulina. • Proteína presente en todas las células. • Une cuatro iones de calcio. • El complejo Ca2+-calmodulina regula proteínas intracelulares (p. ej. CaMK).

18. Calcio como segundo mensajero

19. Calcio como segundo mensajero • La [Ca2+]i regresa a valores basales gracias a sistemas de transporte presentes en la membrana plasmática (PMCA, NCX) y la recaptación en los almacenes intracelulares (SERCA).

20. Receptores con actividad enzimática • Son receptores que al unirse el MQ muestran activación enzimática de forma directa o indirecta. Estructuralmente, tienen 1 TM. • Tipos de actividad enzimática: • Tirosina kinasa. • Serina - treonina kinasa. • Guanilato ciclasa. • Tirosina fosfatasa.

22. Receptores Intranucleares • Clásicamente, sus funciones se han descrito a nivel de transcripción génica (intranucleares). • Pueden estar asociados a membranas (no como proteínas integrales), acoplados a hsp (56, 70 y 90) en el citosol o disueltas en el núcleo. • Se dividen en tres familias: • Familia I: hormonas esteroideas. Homodimerizan. • Familia II: hormonas tiroideas, vitamina D y retinoides. Heterodimerizan. • Familia III: receptores huérfanos.

23. Receptores Intracelulares (Nucleares) Familia I Familia II

24. Receptores Intracelulares