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Señalización Celular 
Las Células constantemente están recibiendo señales químicas provenientes de otras poblaciones celulares, 
dentro del mismo organismo, y de moléculas externas que se incorporan del medio ambiente. 
La interacción de una Célula de un individuo multicelular con otras del mismo individuo es tal que si esta no 
recibe constantemente señales químicas de sus vecinas, no es capaz de sobrevivir y ejecuta apoptosis. 
Los fenómenos de señalización intercelular están mediados por señales químicas: Hormonas, Factores de 
crecimiento, Neurotransmisores, Morfógenos, Citoquinas, Molécula de adhesión celular de la matriz 
extracelular y Fármacos (exógenos) 
 
Modos de señalización 
Toma como criterio la localización de la población celular que emite la señal química en relación con la 
población celular que tendrá receptores para responder a esa señal. 
Siguiendo dicho criterio, los fenómenos de señalización pueden subclasificarse en varios tipos: 
• Endocrina: la población celular que emite la señal (Pej. una hormona) está distante de la población 
celular receptora; la señal química viaja a través del torrente sanguíneo. 
• Paracrina y Autocrina: hay una cercanía espacial entre la población celular que emite la señal 
química y la población celular que es receptora. 
En el caso de la señalización Paracrina: los tipos celulares que emiten o reciben las señales son 
distintos. 
En el caso de la señalización Autocrina: el tipo celular que emite la señal es el mismo tipo celular que 
posee receptores para la misma. 
• Sináptica: implica una cercanía particular entre la célula emisora y la célula receptora. Esta 
señalización se produce entre neuronas o entre una neurona y una célula efectora diferente (Pej. 
Célula muscular). 
• Dependiente de Contacto/ Yuxtacrina: también 
requiere la proximidad entre las células que emiten la 
señal y aquellas que la reciben, pero en este caso la 
molécula señal no es soluble, sino que está anclada en 
la membrana de la célula que la emite. El receptor de 
la célula que recibe la señal se contacta directamente 
sobre la superficie de la célula que la emite= esta 
señalización depende de un contacto intercelular. 
También puede ocurrir que la señal no esté anclada a 
la célula, sino que esté anclada a la matriz extracelular. 
 
Otro criterio de clasificación general se basa en la relación existente entre la naturaleza química de las 
moléculas que actúan como señales y la localización de sus receptores. 
a. Cuando la señal es de tipo polar, hidrofílica o peptídica, y no puede atravesar libremente las bicapas 
lipídicas sus receptores están ubicados en la superficie celular -anclados a la membrana-. 
Pej. Hormonas peptídicas, moléculas pequeñas con carga eléctrica, etc. 
b. Cuando las moléculas señales son pequeñas e hidrofóbicas, pueden atravesar por difusión simple la 
bicapa lipídica de las células, y sus receptores se encuentran intracelularmente en el citosol o dentro 
del núcleo. Pej. Hormonas esteroideas (derivadas del colesterol). 
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VÍA DE SEÑALIZACIÓN 
El tipo de receptor de membrana existente va a determinar cuál es la vía de señalización que se seguirá. 
Hay tres clases de receptores de membrana: 
a. Acoplados a canales iónicos 
b. Acoplados a proteínas G 
c. Acoplados a enzimas (con actividad enzimática intrínseca) 
 
Vía 
1. Molécula Señalizadora 
2. La unión de la molécula señalizadora a su receptor (en la 
célula blanco) es uno de los primeros eventos de la 
señalización. 
3. Esta unión activa un conjunto de proteínas intracelulares 
que van a transmitir la señal. 
4. Esta cascada de señalización intracelular va a conducir 
a la modificación de la actividad de un subgrupo de 
proteínas, las Proteínas Efectoras, cuya modificación va 
a explicar los cambios que va a sufrir la célula como 
consecuencia de haber recibido dicha señal. 
5. Respuesta Celular: 
a. Modificación de la expresión génica: usualmente las proteínas efectoras son factores específicos de 
la transcripción, proteínas coactivadores o correpresores que van a afectar la expresión génica. 
b. Modificación de la morfología: las células pueden pasar de tener por ejemplo un fenotipo de tipo 
epitelial a mesenquimático migratorio; en estos casos son proteínas del citoesqueleto las efectoras 
que han modificado su actividad en función de haber recibido la señal. 
c. Modificación del estado metabólico: se modifican enzimas del metabolismo. 
En muchos casos las respuestas son múltiples y no hay un único tipo de proteínas efectoras que son afectadas 
por estos procesos. 
 
EJEMPLOS ESPECÍFICOS (no hay que conocerlos por sí mismos, sino que nos ayudan a entender los conceptos). 
 
SEÑALIZACIÓN EN LA UNIÓN NEUROMUSCULAR 
Es una unión de tipo sináptica entre una motoneurona - que posee su soma es la médula espinal- y una fibra 
muscular esquelética. La contracción de la Célula muscular es la respuesta de la célula Diana o Blanco ante un 
fenómeno de señalización que va a provenir de la neurona con la cual hizo sinapsis. 
¿Cuál es la molécula que actúa como molécula señal? 
Es un neurotransmisor denominado acetilcolina, una molécula cargada positivamente = hidrofílica= incapaz 
de atravesar la bicapa lipídica por difusión simple. 
La acetilcolina actúa también en otros tipos de sinapsis, pero no todos los receptores que encontramos para 
esta son del mismo tipo: 
a. Receptores muscarínicos: receptores de acetilcolina que están acoplados a proteínas G. 
b. Receptores nicotínicos: receptores de acetilcolina que están acoplados a canales iónicos. La unión de la 
acetilcolina al canal iónico produce una modificación en la estructura tridimensional de este que 
permite su apertura, aumentando su permeabilidad y permitiendo el pasaje de iones sodio. 
 
¿Si el mensaje no está en la acetilcolina, este dependerá del tipo de receptor? La respuesta es NO 
En los fenómenos biológicos la respuesta que va a producir una célula no está totalmente en la molécula señal 
ni en su receptor, sino que depende de todo el conjunto de proteínas previas expresadas en ese subtipo 
celular. 
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Los fenómenos de señalización biológica a diferencia de los fenómenos de señalización de la teoría de la 
comunicación 
Muchas veces en la teoría de la comunicación el mensaje está contenido en la misma señal, pero aquí el 
mensaje de la acetilcolina es respondido de manera diversa por los distintos tipos celulares (las fibras 
musculares se contraen, las células de las glándulas salivales secretan saliva y la célula del marcapasos 
cardíaco disminuyan su frecuencia de disparo). 
 
Situaciones patológicas 
Hay serpientes que poseen en su veneno una toxina llamada Bungarotoxina, la cual 
actúa como antagonista de los receptores nicotínicos. Siendo el efecto de este 
veneno la parálisis muscular local. 
Definición de antagonista: Es un ligando que puede unirse a un receptor específico 
pero que lo bloquea. 
 
¿Cómo funciona la unión neuromuscular? 
Las neuronas que inervan a las fibras musculares contienen vesículas con acetilcolina 
1. Una vez que una señal sináptica arriba al terminal del axón, se liberan las vesículas con acetilcolina 
en la hendidura sináptica→ un pequeño espacio de separación entre el axón de la motoneurona y la 
fibra muscular 
2. Una vez que la acetilcolina se pega a su receptor nicotínico, este se abre y permite el ingreso de iones 
de sodio. 
3. Esto va a generar un fenómeno de señalización intracelular. 
4. Dado el ingreso de iones de sodio a la Célula, se va a dar la despolarización de la membrana de la 
fibra muscular, desencadenando la liberación intracelular de iones de calcio (almacenados dentro del 
REL de las fibras musculares). 
5. La liberación de calcio intracelular va a afectara los sarcómeros, quienes van a permitir el 
desplazamiento de una proteína sobre otra, y va a conducir a la contracción de la fibra muscular. 
 
REMODELACIÓN ÓSEA 
En los huesos hay células denominadas Osteoblastos que sintetizan y secretan los componentes de la matriz 
extracelular, los cuales luego van a mineralizarse. 
En contraposición, están los Osteoclastos que tienen como función la resorción ósea (degradan la matriz 
extracelular) para la liberación de minerales. 
En conjunto los osteoblastos y los osteoclastos se contraponen y regulan el equilibrio óseo y la concentración 
de calcio en sangre = calcemia. 
Muchas células utilizan el calcio intracelularmente como una molécula mediadora de los procesos de 
señalización. 
 
Regulación de la calcemia (concentración de cationes de calcio en el torrente sanguíneo) 
La disminución de la concentración de calcio en sangre, denominada hipocalcemia, estimula la producción de 
PTH (parathormona) en la glándula paratiroides. 
El fenómeno de señalización es de tipo endocrino, porque las células que poseen el 
receptor de la parathormona están distantes de la célula paratiroides. 
Los osteoblastos son las células que poseen receptores para la parathormona. 
Dado que esta es peptídica no puede atravesar libremente la bicapa lipídica y 
tendrá receptores asociados a la membrana plasmática. 
El Receptor para la parathormona se encuentra acoplado a Proteína G. 
 
¿Cómo funcionan los receptores acoplados a proteína G? 
Muchas moléculas señalizadoras y fármacos actúan sobre estos receptores asociados a proteínas G y son MUY 
importantes. Estos receptores se caracterizan por tener 7 pasos de membrana 
La proteína G se encuentra anclada al sector citosólico de la membrana plasmática y está compuesta por 3 
subunidades distintas (alfa, beta y gamma). 
 
La subunidad Alfa está unida a GDP bajo condiciones basales, donde la proteína G está inactiva. La protrína G 
puede activarse cuándo entra en contacto con un receptor que está unido a su ligando. 
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Cuando la PTH se una a su receptor podrá inducir la activación de la proteína G a la que está asociado, dicha 
activación implicará un cambio conformacional de la subunidad alfa= permite el intercambio de su GDP por 
un GTP. 
 
Bajo la condición activa la subunidad alfa puede tener distintos efectos intracelulares, y en función de dichos 
efectos podemos hablar de Receptores de Proteína G estimulatorios o inhibitorios. 
 
Estimulatorio 
Permite activar a una enzima de membrana, denominada Adenilato 
Ciclasa, que incrementa las concentraciones intracelulares de cAMP 
(cíclico). 
El cAMP (segundo mensajero) puede regular la actividad proteínas, entre 
ellas una kinasa: PKA, que puede fosforilar múltiples proteínas efectoras 
que van a modificar el fenotipo (expresión génica) de la célula: CREB. 
Uno de los genes que comienzan a transcribirse y expresarse es RANK 
Ligando. 
 
cAMP→ PKA→ CREB→ RANKL 
 
Los segundos mensajeros permiten la amplificación de la señal y, por ende, 
una respuesta más robusta y rápida. 
 
Sistema RANK Ligando 
RANK Ligando es una proteína secretada por los Osteoblastos que se une a receptores que están en la 
superficie de las C* vecinas (precursoras de Osteoclastos inactivos). 
La señal es Rank ligando y es del tipo paracrina. 
El efecto fenotípico final es de favorecer la diferenciación de las Células precursoras a la variante activa del 
osteoclasto. 
Los osteoclastos degradan la matriz extracelular= habrá una liberación de calcio al torrente sanguíneo. 
 
Fenómeno De Señalización Que Va A Tener Un Efecto Opuesto 
Los estrógenos (hidrofóbicos) son una hormona esteroidea que actúa sobre los Osteoblastos, induciendo en 
estos la expresión de OPG. 
Es una señalización del tipo autocrina, dado que los osteoblastos producen el Estradiol (el estrógeno) y, a su 
vez, poseen sus receptores. 
 
El estradiol es una hormona lipídica, derivada del colesterol, que puede atravesar las membranas biológicas. 
 
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1. El receptor intracelular se encuentra unido a una proteína chaperona en estado inactivo. 
2. Cuando ingresa la señal, y se une al receptor, se produce un cambio conformacional en 
este→disminuyendo su afinidad por la chaperona = separación. 
3. Una vez separados, se dimerizan y exponen una señal de localización nuclear (antes bloqueada por la 
chaperona). 
4. La señal de localización nuclear se une a importinas e ingresa al núcleo. 
5. Los receptores unidos a sus ligandos funcionan como factores específicos de la transcripción y, una 
vez que ingresan al núcleo, pueden regular los genes de la Célula. 
6. Las moléculas de estradiol van a permitir la transcripción del gen OPG en los osteoblastos y, una vez 
sintetizado por estos, OPG puede unirse y bloquear RANK ligando= disminuirá la activación de los 
osteoclastos y generará producción ósea. 
 
PROLIFERACIÓN DE QUERATINOCITOS LUEGO DE UNA HERIDA 
Cuando se produce una herida en la epidermis el fenómeno de cicatrización involucra la proliferación de un 
grupo de células de esta, los queratinocitos, que van a replicarse activamente cerrando la Barrera 
Epidérmica. 
 
¿Cómo es posible? 
Como consecuencia de la herida y de la activación de muchas células del sistema inmune, muchas células 
comienzan a secretar en los alrededores de esta un mitógeno→ el factor de crecimiento epidérmico (EGF) -
peptídico-. El EGF actúa sobre los queratinocitos para inducir su proliferación. 
 
Los receptores de membrana sobre los que actúan los mitógenos están asociados a enzimas. 
La familia más importante y abundante de receptores de mitógenos son denominados Tirosina Quinasa. Estos 
receptores activan la capacidad de fosforilar sustratos, cuando están activos, y dicha fosforilación ocurre 
sobre residuos de los aminoácidos tirosina. 
 
Muchos mitógenos son diméricos y se encuentran de a pares, pudiendo inducir la dimerización y activación de 
sus receptores de membrana. La activación conduce a una autofosforilación y transfosforilación de estas 
subunidades de receptores, que va a conducir a la modificación de la actividad de un conjunto de proteínas 
intracelulares. 
1. EGF se une al receptor Tirosina Quinasa, que se fosforila en su cara intracelular 
2. Se activa una familia de enzimas cuya actividad está regulada por GDP o GTP→ la Familia Ras. 
3. Ras (activa): permite la activación de muchas proteínas intracelulares, entre ellas las enzimas 
quinasas: MAP QUINASAS. 
Esta familia está compuesta por una serie secuencial de sustratos que se fosforilan en cascada (uno 
detrás de otro). 
4. Luego de la cascada se fosforilan Proteínas Efectoras que van a ser responsables de los efectos de la 
señalización= Erk 
5. Erk: va a fosforilar a diversos sustratos y los genes que se transcriben en respuesta son genes ciclinas 
y CDK. 
Estos productos génicos conducirán que las células crucen el punto de restricción y comiencen a 
ingresar al ciclo celular para proliferar. 
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Paralelamente se activa una segunda vía que va a conducir a la Supervivencia Celular 
3. Ras: activa la enzima PI 3-quinasa (Factor de crecimiento-tirosina quinasa- PI 3- quinasa) 
4. PI 3-quinasa fosforila en su cara citosólica: Fosfatidilinositol. 
5. El Fosfatidilinositol actúa como una molécula de señalización cuyo objetivo es producir la fosforilación y 
activación de un sustrato intracelular= Akt. 
6. Akt: inactiva por fosforilación proteínas apoptóticas. 
Es decir, los factores de crecimiento/mitógenos son tanto para inducir la mitosis como para la supervivencia 
de la célula. 
 
VÍA EPHRINA/EPH 
Es una vía dependiente de contacto, porque la molécula 
que actúa como señal está anclada a la matriz 
extracelular o a otra célula.En el caso de esta vía de señalización: la señal es una 
molécula de Ephrina y su receptor es Eph. 
La unión del ligando con el receptor genera una cascada 
de señalización intracelular del lado de la célula que 
tiene el receptor y también en la célula que posee la 
señal = vía de señalización retrógrada. Es decir, la señal 
no solo produce efectos en la célula receptora sino 
también en la emisora. 
Las modificaciones que se producen en ambas células van a modificar el citoesqueleto de estas, de modo tal 
de alejarlas una respecto de la otra= suelen ser señales repulsivas. 
Pej. La inervación de las extremidades durante el desarrollo embrionario. 
 
DATO 
Las Balsas lipídicas: son zonas especializadas de la membrana plasmática que poseen una composición 
diferencial de fosfolípidos y proteínas. Tienen un menor grado de fluidez que el resto de la membrana y esto 
permite que las proteínas en estas Balsas lipídicas tengan un mayor grado de estabilidad. Los receptores de 
señales con proteínas, que van a activarse en función de la unión ligando receptor, suelen estar enriquecidos 
en las Balsas lipídicas. 
 
 
 
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