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SEMINARIO 1: MENSAJEROS QUÍMICOS
IMPLICADOS EN LA COMUNICACIÓN
INTERCELULAR
Tipos de comunicación intercelular
A través de las uniones estrechas las células intercambian moléculas e iones entre una célula y otra célula adyacente.
MOLÉCULAS DE SUPERFICIE
No va a haber flujo de moléculas o iones entre unas células y otras
Sabiendo esta diferencia podemos decir que ambos casos comparten el hecho de que las células que se comunican están en contacto físico.
MENSAJEROS QUÍMICOS
Las células se van a encontrar a una cierta distancia una de otra. En este tipo de comunicación celular hay dos tipos de células:
- Célula emisora: va a sintetizar, almacenar (solo en algunos casos) y liberar el mensajero químico
- Célula blanco o célula diana: es la que va a producir la recepción de la información contenida en el mensajero químico y va a elaborar una respuesta. Estas célula tienen la presencia de dos proteínas:
- Receptor: proteína que reconoce la información del mensajero químico.
- Efector: proteína que desencadena la respuesta.
A su vez, este tipo de comunicación celular posee varios tipos:
El mensajero se denomina hormona. Las células emisoras (célula secretora de una glándula endocrina, neurona, adipocito) se va a encontrar a bastante distancia de la célula blanco (célula secretora de una glándula endocrina diferente). El mensajero (hormona) se va a liberar siempre a la sangre. Esto va a tener una consecuencia y es que los
niveles extracelulares de estos mensajeros químicos se van a diluís en todo el volumen de sangre del animal en cuestión y por lo tanto dichos niveles van a ser muy bajos. Esto implica que los receptores de hormonas (células blanco) van a tener una afinidad muy alta por la hormona.
En una misma célula diana puede haber dos receptores para dos hormonas con efectos opuestos (glucagón e insulina).
Cuando las necesidades del organismo cambian se va a liberar una hormona sin que haya desaparecido la otra. La vida media de las hormonas es bastante elevada. Entonces la células blanco, que tiene receptor para el glucagón y la insulina (hepatocito), tiene que elaborar una respuesta que va a venir definida por dos factores: por relación entre ambas hormonas (concentración del glucagón vs concentración de la insulina) y por las señales metabólicas.
- Comunicación paracrina (autocrina):
El mensajero se denomina local y las células emisora y blanco se van a encontrar próximas. La diferencia con la comunicación endocrina es que el mediador local nunca se libera a la sangre.
Autocrina: es un caso particular de la comunicación paracrina porque la célula emisora y la célula blanco van a ser del mismo tipo celular o incluso la misma célula (TGF: factor de crecimiento tumoral)
■ Acetilcolina: primer mensajero químico descubierto
■ Adrenalina (catecolamina): amina secundaria
- Aminoácidos: tienen un grupo carboxilo y otro amino
■ Ácido glutámico (componente de proteínas) tiene un papel fundamental como neurotransmisor
■ (^) GABA (aminoácido no proteico) también es un neurotransmisor: ácido γ-aminobutirilo.
- Péptidos o proteínas: son consideradas proteínas a partir de 50 aminoácidos
■ Glucagón: 29 aminoácidos
■ THR (tiroliberina): 3 aminoácidos
■ Insulina:
- Cadena A: 21 aminoácidos
- (^) Cadena B: 30 aminoácidos
- Posee puentes disulfuro
■ TSH (tirotropina):
- Subunidad α: 89 aminoácidos
- Subunidad β: 112 aminoácidos
- Tiene una parte glucídica por lo que es una glucoproteína.
- Nucleósidos y nucleótidos:
■ Adenosina
■ ATP
- Hormonas tiroideas: derivadas de aminoácidos
■ Tiroxina (sin átomos de I sería la fenilalanina). Poseen yodo que es un elemento muy escaso y se denomina T (^3) (triyodotironina) o T 4 (tiroxina)
- Derivados de un ácido graso:
■ Prostaglandina (E (^) 2): mediadores locales implicados en la comunicación paracrina.
■ Leucotrieno C4: presenta como particularidad que posee un tripéptido que se denomina glutatión.
tirosinas quinasas) (en la transducción de una señal extracelular a una señal intracelular tienen un papel importante las tirosinas quinasas) o bien puede ser un mensajero intracelular como el AMPc o el calcio.
Los mensajeros extracelulares de naturaleza liposoluble o el NO van a ser capaces de atravesar la membrana plasmática y vamos a tener el mensajero extracelular en el interior de la célula donde se van a unir a un receptor intracelular. Para que se dé la respuesta es necesario que participe un efector intracelular.
La diferencia entre los mensajeros hidrosolubles y los liposolubles es que en los mensajeros hidrosolubles el receptor y el efector son proteínas separadas pero en los liposolubles el efector y el receptor forman parte de la misma proteína.
Hay dos tipos de receptores: de membrana plasmática e intracelulares.
El NO es un mediador local, es decir, no pasa a la sangre pero en el caso de que pase se disuelve en ella. Cuando las moléculas liposolubles aparecen en la comunicación endocrina, es decir, van a ser secretadas a la sangre es necesario que haya proteínas para su transporte hasta la célula diana.
- Ligandos de un receptor
Los ligandos de un receptor son moléculas que se unen a un receptor.
- Características de la unión receptor-ligando:
- Reversibilidad: R + L ↔ RL. Si la concentración del ligando aumenta el equilibrio se desplaza hacia la derecha (RL unidos) pero si la concentración del ligando disminuye se disocian.
- Elevada afinidad: válido tanto para receptores de hormonas como de neurotransmisores
- Presenta especificidad estereoquímica : el receptor del glutámico solo es capaz de unir l L-glutamato y no el D-glutamato
- Los tipos de ligando en función de su naturaleza:
- Ligando endógeno: lo tienen todos los receptores y es el mensajero químico implicado en la comunicación celular
- Ligandos farmacológicos (naturales o sintéticos): se basa en que haya un parecido estructural con el ligando endógeno.
- Tipos de ligandos en función de la respuesta:
- Agonistas: activan al receptor y provocan una respuesta
- Antagonistas o bloqueantes: la unión no provoca la activación. Bloquean competitivamente la unión de un agonista e impiden la respuesta.
Hay distintos tipos y subtipos de receptores de acetilcolina. Un ligando endógeno (acetilcolina) siempre es general ya que se puede unir a todos los tipos y subtipos de receptores de acetilcolina. La unión va a provocar siempre la activación del receptor, es decir, se va a comportar como un agonista.
Los ligandos farmacológicos (de origen natural o sintético) van a poder comportarse como ligandos generes o selectivos, es decir, se van a poder unir a todos los tipos y subtipos o solo a algunos. Van a poder actuar como agonistas o como antagonista.
Hay 2 tipos, nicotínicos y muscarínicos que a su vez tienen subtipos.
Para los receptores de acetilcolina la nicotina (ligando farmacológico natural que proviene del tabaco) es un ligando selectivo, solo se unen a un subtipo, los receptores nicotínicos y va a actuar como agonista
El 99,99% de los efectos de ligandos senobióticos (moléculas de fuera del ser vivo, opuestos a la sustancia endógena) sobre un ser vivo es porque actúan sobre las mismas dianas que existen para un ligando endógeno.
Lo mismo ocurre con la muscarina (ligando farmacológico que proviene de un hongo), va a ser un ligando específico y va actuar como agonista en los receptores muscarínicos. Si se ingiere se tendrá un viaje alucinógeno pero no se debe a que tengamos receptores de muscarina sino que se parece estructuralmente a la acetilcolina por lo que actúan con sus receptores.
La pirenzepina (ligando farmacológico sintético) es un ligando selectivo y además antagonista.
Los ligandos farmacológicos pueden unirse al receptor con mayor o menor afinidad que el ligando endógeno. Todos los que son selectivos y que tengan mayor afinidad que el ligando endógeno van a tener interés terapéutico.
