¡Descarga Comunicació cel-lular y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity!
10. COMUNICACIÓ CEL·LULAR
En els organismes pluricel·lulars les cèl·lules, a més de comportar-se individualment, es comuniquen entre elles de forma química. Aquesta comunicació media canvis, i és en benefici de la comunitat (comportament altruista, si s’han de suïcidar, es suïciden). (El càncer, en canvi, seria un comportament egoista).
1. Molècula senyal o missatger primari: produït per cèl·lules per a que actuïn sobre les altres cèl·lules. 2. Receptors proteics: proteïna que es troba a la cèl·lula que rep el senyal. Són específics per un determinat missatger. 3. Intermediaris de senyalització: un cop el receptor ha rebut el senyal, el transmeten a diferents llocs de la cèl·lula. Algunes tenen activitat quinasa. Hi ha una gran densitat d’aquestes proteïnes. També amplifiquen el senyal. A vegades actuen sobre els missatgers secundaris (Ca2+, cAMP, cGMP). 4. Proteïna diana: sobre de les cèl·lules, modifiquen el comportament cel·lular quan reben un senyal determinat. - Proteïnes del citoesquelet La resposta serà més ràpida. - Enzims metabòlics - Gens regulatoris Æ La resposta serà molt més lenta, però més significativa.
10.1. MOLÈCULES SENYAL
El recorregut de la molècula senyal fins la cèl·lula pot ser llarg o curt.
• CURT
- Via de senyalització depenent de contacte Æ el senyal, en comptes de ser alliberat de la cèl·lula que l’emet, es queda enganxat. Únicament les cèl·lules que estiguin al costat i tinguin receptors el rebran. Ex: desenvolupament de les neurones en el desenvolupament embrionari: quan una neurona es diferencia, les del seu voltant no podran ser neurones (cèls. de Schaum, etc...)
- Via de senyalització paracrina Æ la cèl·lula senyalitzadora aboca el senyal i aquest es dispersa per difusió, només anirà a les cèl·lules properes amb el seu receptor. Ex: factor de creixement derivat de plaquetes (PDGF).
• LLARG
3. Transmissió sinàptica Æ la senyalització té lloc dins el cos de la neurona i
viatja per l’axó de la neurona fins que arribi a la cèl·lula post-sinàptica (que pot ser una neurona o un altre tipus de cèl·lula).
4. Endocrina (mediada per neurones) Æ les hormones s’aboquen a la sang i pot
recòrrer tot el cos.
A la 2, 3 i 4 hi ha connexions anomenades unions Gap, que connecten ambdós citoplasmes. Així, un senyal rebut a una cèl·lula (perquè té receptor) pot afectar a una altra cèl·lula perquè estan unides per unions Gap (sense tenir receptor). Són els missatgers secundaris els que poden provocar un canvi després de la recepció. Ex: cèl·lules del múscul llis de l’úter al part. Algunes cèl·lules reben el senyal de contraure’s i el Ca2+ passa a altres cèl·lules i les fa contraure totes alhora.
La senyalització pot ser externa Æ les cèl·lules tindran més receptors a l’exterior de la cèlula ( és més comú). interna Æ tindran receptors a l’interior de la cèl·lula, com per exemple hormones esteroidees, les quals un cop el senyal hagi arribat, faran el seu efecte.
10.2. RECEPTORS A L’INTERIOR DE LA CÈL·LULA
Molts senyals poden travessar la membrana plasmàtica i entrar dins la cèl·lula diana. Només algunes cèl·lules tenen receptors intracel·lulars:
- Hormones esteroidees (testosterona): un cop la molècula senyal entra, troba el receptor i té un efecte en la transcripció de determinats gens. La resposta serà molt lenta i l’efecte es donarà a llarg termini. Es coneixen casos de dones XY, però que al no tenir els receptors de testosterona, s’han desenvolupat fenotípicament com a dones. - NO: és una molècula de gas tòxic produïda per l’enzim NO sintasa, que és produïda per alginina. És important al sistema cardiovascular. El produeixen les cèl·lules endotelials (formen la paret del vas sanguini). Per fora hi ha les cèl·lules del m. llis, que podran estar contretes (flux baix) o relaxades (flux alt). El NO es difon i provoca la relaxació de cèl·lules del m. llis i augmenta el flux sanguini.
Això és la base de la nitroglicerina: aquesta molècula és capaç de convertir-se ràpidament en NO, i evita el pas de angines de pit (contracció d’artèries que van al cor) a infart de miocardi.
*Viagra: les cèl·lules que produeixen NO són les neurones (davant de diferents estímuls) i aquest arriba a les cèls del m. llis i dilata els vasos, i es produeix, a més, un augment de cGMP, que va disminuint amb el temps. El que fa la viagra es evitar que es degradi cGMP, i per tant, manté la dil·latació dels vasos i acumula l’erecció.
10.3. RECEPTORS A SUPERFÍCIE CEL·LULAR
N’hi ha de tres tipus: A) Receptors associats a canals iònics: quan la molècula senyal (neurotransmissors) s’uneix al canal iònic, aquest s’obre i deixa passar determinats tipus d’ions. El propi receptor és un canal iònic.
B) Receptors associats a proteïnes G: el receptor s’activa per la molècula senyal i activa la proteïna G.
C) Receptors amb activitat enzimàtica: uns activen altres.
Respostes cAMP
- Resposta mediada per adrenalina: quan un animal veu un depredador, la seva glàndula genera adrenalina, que és una molècula senyal, missatger primari que viatja via sanguínia i provoca efectes diferents. Això facilitarà que l’animal escapi. L’adrenalina s’uneix a receptors de proteïnes G que es troben a determinades cèl·lules. La concentració de cAMP augmentarà i tindrà diversos efectes sobre les cèl·lules: - Als heptòcits (cèl·lules del fetge): el glucogen guardat es mobilitza i es trenca formant glucosa. - A les cèls. del teixit adipós: els triacilglicèrids guardats es trenquen en àcids grassos i poden arribar a altres cèl·lules. - A les cèls. del múscul cardíac: augmenta la freqüència de contraccions del cor. - A les cèls. del múscul esquelètic: augmenta la contracció de cèls. i això permet accedir ràpidament al glucogen i la glucosa. També s’haurà de fer baixar la concentració de cAMP. Hi ha uns enzims que degraden cAMP i per això quedem cansats. La cafeïna retrassa la degradació de cAMP.
- Respostes Ca2+: eviten la poliespèrmia al oòcit. Quan un spz entra, es desencadena una reacció cortical i augmenta el Ca2+ del medi, evitant que cap més spz entri. A les cèls musculars provoca contracció.
10.3.3. Receptors amb activitat enzimàtica
Estan a la superfície de la cèl·lula. Tenen dos dominis: per fora (receptor) i per dins (funció catalítica). Quan són actius formen dímers. Mentre la molècula no s’enganxi, el receptor estarà separat. Molècula senyal Æ factor de creixement. Provoca que els receptors s’ajuntin (actuen entre elles) i es fosforilen una a l’altra. Aquestes fosforilacions creuades els activen i les proteïnes cel·lulars amb diferents funcions es poden ajuntar als receptors. Una de les proteïnes més importants és Ras. Ras viatja cap al nucli, i un cop s’ha activat per unió al receptor, el deixa i activa la transcripció de gens (normalment de proliferació, diferenciació...). Si s’activa quan no ha rebut senyal, pot tenir conseqüències relacionades amb el càncer. Es tracta d’una resposta lenta, perquè depenen unes de les altres, com una cadena.
10.4. INTEGRACIÓ DE SENYALS
Les vies de senyalització no són independents, sinó que alguns missatgers són intermediaris. Hi ha interaccions a les diferents vies. Actuen conjunts de senyals i, depèn les que tingui, la cèl·lula actuarà d’una forma a d’una altra.
Normalment precisen de tres senyals per sobreviure. Amb més senyals es divideix i amb altres es diferencia. Si desapareixen els senyals bàsics, les cèl·lules fan apoptosi.
