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Comunicación Intercelular: Bases Moleculares de la Señalización
CelularDr. Ricardo Curcó
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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).
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Tipos de Comunicación Intercelular
Yuxtacrina
Señal: eléctrica o química.
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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.
Elementos de las Vías de Señalización:
5. Respuesta5
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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
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Mensajeros químicos
Aminas
• Epinefrina• Norepinefrina• Dopamina• Serotonina
Péptidos y proteínas
• Insulina• Angiotensina II• TSH
Esteroides
• Aldosterona• Estrógenos• Ácido
retinoico
Otras moléculas
• Aminoácidos• Nucleótidos• Iones• Gases
Los MQ son moléculas que unen al receptor con elevada afinidad y especificidad.
RESPUESTA
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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.
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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.
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Conceptos Clave
• Gen: secuencia de ADN que codifica una secuencia de aminoácidos de una proteína.
• Expresión genética: grado de transcripción genética que presentan diferentes genes.
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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).
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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).
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Receptores Ionotrópicos
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Receptores Ionotrópicos
Corriente: Na+, K+ y Ca2+
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Receptores Ionotrópicos
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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.
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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).
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Calcio como segundo mensajero
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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).
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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.
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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.
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Receptores Intracelulares (Nucleares)Receptor Nombre Dimerización
GR Receptor glucocorticoides GR/GR
MR Receptor mineralocorticoides MR/MR
PR Receptor progesterona PR/PR
ER Receptor estrógenos ER/ER
AR Receptor andrógenos AR/AR
VDR Receptor vitamina D VDR/RXR
TR Receptor hormona tiroidea TR/RXR
RAR Receptor ácido retinoico RAR/RXR
SXR Receptor esteroides y xenobióticos SXR/RXR
CAR Receptor androstano constitutivo CAR/RXR
Familia I
Familia II
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Receptores Intracelulares
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