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4.1.HOMEOSTASIS CELULAR
Que existan estos procesos de señalización celular es vital para mantener la homeostasis (mantener unas condiciones determinadas para poder desarrollar todas las funciones celulares). Porque los procesos de señalización son los que permiten que las células interaccionen con su entorno, es decir, tener unos sistemas de control que permitan detectar cambios externos para provocar, si es necesario, cambios en el medio interno.
4.2.TIPOS DE SEÑALIZACIÓN
- Señalización directa: para células con uniones comunicantes que permiten el intercambio directo de ciertas sustancias. Aquí podemos incluir otro tipo, que, en este caso, una célula se comunica directamente con el receptor de otra célula. Un ejemplo sería la fagocitosis.
- Señalización autocrina: Las propias células secretan sustancias que tendrán incidencia sobre las células de alrededor pero también sobre ellas y afectarán a su propio comportamiento. Algunas veces, lo que secretas son factores de crecimiento
- Señalización paracrina: Las sustancias que secreta una célula afecta a las células vecinas.
- Señalización endocrina: La sustancias que la célula libera se dirigen al torrente sanguíneo y podrán modificar el comportamiento de células que se encuentren muy alejadas de ellas.
4.3.¿CÓMO INTERPRETAN LAS CÉLULAS LAS SEÑALES EXTERNAS?
EJEMPLO: Una epinefrina (hormona) se libera al torrente sanguíneo e interacciona con un vaso sanguíneo del intestino. La interacción es posible gracias a un receptor específico, cuando la detecta, el vaso sanguíneo disminuye su grosor. Sin embargo, si la epinefrina cuando va por el torrente sanguíneo llega a un vaso sanguíneo del músculo esquelético, estas células tienen un receptor que interaccionan con la epinefrina, pero es diferente y por lo tanto, la respuesta que da es completamente diferente y esta vez se dilata. Por lo que dependiendo de los receptores, podemos encontrar diferentes tipos de respuestas, lo vemos en otro ejemplo: Las células necesitan recibir estímulos porque si se aíslan, generalmente, entran en un estado de apoptosis celular.
4.4.ELEMENTOS QUE PARTICIPAN EN LA SEÑALIZACIÓN
o Moléculas Señal: Una molécula que comunica algo a una célula. 1 - Hidrofílicas: interaccionan con receptores de superficie. Ejemplos: Hormonas como la insulina o glucagón y neurohormonas como la oxitocina o vasopresina y factores de crecimiento. 2 - Lipofílicas: interaccionan con receptores intracelulares. Ejemplos: todos ellos son derivados del colesterol→ testosterona, cortisol y progesterona. o Receptor : Es un elemento que le permite a la célula detectar la señal externa y así reaccionar ante la señal. Una vez que ha recibido la señal, se produce un fenómeno de amplificación para que se produzca un cambio interno y relevante llamado transducción. Como consecuencia de este cambio, la célula dará una respuesta. Dos tipos según el tipo de molécula señal con el que interaccionen: 1 - De superficie: Se encuentran en la membrana plasmática, interaccionan con moléculas señal de naturaleza hidrofílica.
cuando se convierte de nuevo en GDP entonces la proteína G vuelve a su estado inactivo. 2 - Intracelulares: Son proteínas que se encuentran en el citosol, lo que implica que la molécula señal tiene que atravesar la membrana plasmática por lo que deben de ser hidrofóbicos para poder atravesar la membrana por difusión simple. Vamos a ver un ejemplo:
- Llega una hormona hidrófoba a la membrana plasmática y la atraviesa incorporándose en el citosol. Una vez allí, tendrá que interactuar con receptores específicos y cuando los encuentre, se asociará a ellos. Una vez asociados, los receptores cambiarán su estructura permitiendo atravesar los poros nucleares directamente y entrarán al núcleo de la célula. Allí actuarán como factores de transcripción (moléculas que interaccionan directamente con el ADN y modifican su transcripción, a veces inhiben su función y otras veces no) estimulando, en este caso, ciertos genes de respuesta hormonal. Esto provoca la formación de un ARN mensajero que saldrá por el citosol y allí interaccionará con los ribosomas para generan una proteína.
- También ocurre con los corticoides.
4.5.TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES
Proceso por el cual una célula es capaz de interpretar (provocando cambios a nivel interno) una señal que proviene del medio extracelular. Estos cambios se deben gracias al incremento (generalmente) o disminución de unas moléculas llamadas SEGUNDOS MENSAJEROS (como el AMP cíclico, los fosfolípidos de inositol (inositol trifosfato (IP3)) y el calcio). Funciones de los segundos mensajeros → Desencadenan procesos de señalización dentro de la célula. Activan una serie de proteínas que abren rutas con forma de cascada, es decir, unas moléculas van activando las siguientes…
- Elementos que se encargan de provocar las cascadas→ Interruptores moleculares que son de dos tipos: 1 - Fosforilación: Cuando llega una señal desencadena por lo segundos mensajeros, la proteína pasa a estar en estado ON su activación se debe a una fosforilación (unión de un grupo P a esta proteína). La fosforilación ha sido producida por una proteína llamada Quinasa. Para devolverla a su estado OFF, hay unas proteínas que se encargan de realizarlo, que son las fosfatasas. 2 - Unión a GTP: Otro tipo de proteínas G, que en este caso son monoméricas y actúan como interruptores. En estado OFF se asocian a GDP y se activan (ON) con GTP. En este caso no es una fosforilación, sino un intercambio del nucleótido. Una vez activados los interruptores, se inician procesos secuenciales. Por ejemplo, un interruptor nos activa una quinasa 1, esta activa una quinasa 2 y así sucesivamente… hasta que es capaz de llegar a una modificación en el genoma. Lo que ocurre con estas cascadas, es que se genera un fenómeno llamado amplificación de la señal, lo cual significa que con un solo receptor se puede activar un número muy amplio de proteínas o moléculas.
4.7.TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES: ÓXIDO NÍTRICO
El óxido nítrico acoplará la activación de proteínas G en el endotelio con la relajación del músculo liso de esos vasos sanguíneos. Sin entrar en detalle, se consigue activar una proteína llamada oxido nítrico sintasa que será la encargada de sintetizar el óxido nítrico, pero como este es un gas, se transmitirá a las células vecinas y como estamos en un vaso sanguíneo, las células vecinas son las del músculo liso. Una vez transmitido, interacccionará con una molecula llamada guanilil ciclasa que genera GMP cíclico. Este GMP activa unas quinasas que hará que las células del músculo liso se relajen y se produzca una vaso dilatación. Este mecanismo es el principio activo de la viagra.
4.8.COMUNICACIÓN CRUZADA ENTRE RECEPTORES.
- Un receptor que activa varias vías diferentes.
- Dos receptores diferentes actúan sobre una solo vía.
- En estas vías moleculares, pueden intarcambiarse moléculas entre diferentes vías.
