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COMUNICACIÓN INTERCELULAR Las celulas se comunican entre sí por mensajeros químicos. En un tejido algunos mensajeros se desplazan por uniones intracelulares comunicantes. Los mensajeros químicos se pueden unir a proteínas receptores en la superficie celular, citoplasma o núcleo desencadenando cambios intracelulares que provocan cambios fisiológicos. Existen 3 tipos de comunicación intracelular mediados por mensajeros en LEC: • Comunicación neural: neurotransmisores liberados en uniones sinápticas de celulas nerviosas y actúan en la hendidura de célula postsináptica. • Comunicación endocrina: hormonas y factores de crecimiento llegan por vasos sanguíneos. • Comunicación paracrina: los productos difunden al LEC y llegan a celulas vecinas. • Comunicación autocrina: la célula secreta mensajeros que se unen a receptores de su membrana. • Comunicación yuxtacrina: Imagen 2-20 Estos mensajeros químicos pueden ser: • Aminas • a.a. • Esteroides • Polipéptidos • Lípidos • Nucleótidos Dependiendo de la parte del cuerpo este mensajero puede desempeñar diversas funciones. RECEPTORES PARA MENSAJEROS QUÍMICOS Estos receptores no son componentes estáticos, ya que su numero puede variar de acuerdo a estímulos. • Regulación descendente: Cuando un mensajero (hormona o neurotransmisor) está en cantidades excesivas, los receptores activos disminuyen. En endocitosis y en desensibilización. • Regulación ascendente: cuando hay una deficiencia de mensajeros la cantidad de receptores activos aumenta. MECANISMOS DE ACCIÓN DE MENSAJEROS QUÍMICOS La interacción entre receptor y ligando da inicio a la respuesta celular existen 4 tipos: • Activación de conductos iónicos: • Activación de proteína G: • Activación de funciones enzimáticas de célula: • Activación directa de transcripción: La acetilcolina se une de manera directa a los conductos iónicos en membranas celulares. Las hormonas tiroideas, esteroides y retinoides penetran las celulas y se unen a receptores citoplasmáticos o nucleares. Muchos mensajeros en el LEC se unen a receptores de la membrana provocando la liberación de mediadores intracelulares que provocan cambios en la función celular: • IP3 • Adenosina cíclico • Diacilglicerol • Ca+ Existen diferentes mensajeros: • Primeros mensajeros: ligandos extracelulares • Segundos mensajeros: mediadores intracelulares, origina cambios en la función celular ya que alteran función enzimática, desencadenan exocitosis o alteran la transcripción de genes. La fosforilacion está bajo el control de cinasas (catalizan la fosforilacion) y fosfatasas (retiran fosfato de proteínas). ESTIMULACIÓN DE TRANSCRIPCIÓN Existen tres vías: • 1º: El mensajero primario es capas de atravesar la membrana y unirse a receptores nucleares e interacciona con el ADN alterando la expresión genética. • 2º: Activación de la cinasa citoplásmica y se desplaza al núcleo para fosforilar un factor de transcripción latente. • 3º: activación del factor de transcripción latente en el citoplasma, migra al núcleo y altera la transcripción. CA+ COMO SEGUNDO MENSAJERO Este ion regula muchos procesos fisiológicos (proliferación, señalización neural, aprendizaje, contracción, secreción y fertilización), su concentración en el citoplasma en reposo es de 100 nmol/L, su concentración en liquido intersticial es de 1,200,000 nmol/L. Gran parte de las concentraciones intracelulares se almacenan en el RE y mitocondria (menor cantidad). El aumento citoplásmico de este ion hace que se una a las proteínas transportadores de Ca+ las active, lo que puede provocar que active a las cinasas para activar vías de señalización celular adicionales. Muchos segundo mensajeros influyen en la concentración de Ca+, el IP3 ayuda a la liberación de Ca+ del RE. El desplazamiento de Ca+ en reservas internas parece ser acción de la bomba SERCA. PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS DE CA+ Existen muchas proteínas transportadores de calcio: • Troponina: participa en contracción muscular. • Calmodulina: tiene 4 dominios fijadores de calcio, cuando se une a Ca+ es capaz de activar 5 cinasas dependientes de calmodulina. Contracción de musculo liso. La cinasa dependiente de calmodulina 1 y 2 participan en la función sináptica, y la 3 en síntesis de proteínas. Otra proteína es la calcineurina, que ayuda a la activación de linfocitos T. • Calbindina: Este ion es susceptible a encontrarse concentraciones altas en sitios de su liberación “estallido de Ca+”. Los incrementos de las concentraciones intracelulares de Ca+ puede expandirse a las vecinas en forma de cola y producir fenómenos coordinados. PROTEÍNAS G La proteína que se puede dividir en grupos: • Proteína G pequeña: tiene 6 familias que son reguladas: 1. Rab: regulan la tasa de tránsito vesicular entre el RE, aparato de Golgi, lisosomas, endosomas y membrana celular. 2. Rho/Rac: media interacciones entre citoesqueleto y membrana celular. 3. Ras: regulan crecimiento. • Proteína G heterotriméricas: Acoplan receptores de superficie celular qué catalizan información intracelular de segundos mensajeros o se acoplan directamente a los canales iónicos. Sus efectos en celulas se relacionan a canales iónicos y enzimas. Las GAP tienden a inactivar a la proteínas G pequeñas al favorecer la hidrolisis de ATP a ADP. Los GEF tienden a activar proteínas G pequeñas convierten el GDP en GTP. Algunas proteínas G pequeñas tienen modificaciones lipídicas que se pueden fijar a las membranas mientras que otras llegan a difundirla y llegan al citosol. RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNAS G Todos los receptores “GPCR” son proteínas que abarcan la membrana celular. Cuadro 2-5 Esos receptores ensamblan en una estructura en forma de barril. La activación de un solo receptor puede producir 10 o más proteínas G heterotriméricas que ayudan a la amplificación de primeros mensajeros. Cuadro 2-6 IP3 Y DIACILGLICEROL Cuando uno de estos ligandos se une a un receptor la activación del receptor origina la actividad de la fosfolipasa C “LPC”, Oh la fosfolipasa se tiene al menos 8 y sus formas estas pueden catalizar la hidrólisis del lípido de membrana y convertir PIP2 en IP3 y diacilglicerol. El IP3 llegan al RE donde desencadena la liberación de calcio en el citoplasma, el decirle cero LT permanece en la membrana y activa a varias formas de la proteína C. AMPc El AMPc Se forma a partir del ATP por la enzima adenil ciclasa, Su función es activar a las proteínas dependientes de nucleótidos cíclicos “Proteína cinasa A” qué cataliza la formación de proteínas, cambia su conformación y altera su actividad. La proteína cinasa A desplaza el núcleo y origina la fosforilación del CREB, este factor se une al ADN y altera la transcripción de genes. La adenil ciclasa puede ser inhibida o estimulada por las proteínas G heterotriméricas GMPc Este nucleótido cíclico es importante para las células de los conos y bastones para la visión. FACTORES DE CRECIMIENTO Son polipéptido y proteínas que se dividen en 3 grupos, favorecen la multiplicación y desarrollo de diversos tipos de célula, también ayudan a la proliferación y maduración de colonias de eritrocitos y leucocitos. Los factores de crecimiento tienen un dominio a la membrana y otro dominio intercelular de tirosina cinasa. Una de las tirosinas cinasas mas importantes son las de Janus “JAK” en el citoplasma, estas se encargan de fosforilar proteínas transductores de señales de transcripción activada “STAT”, estos forman dímeros que van al núcleo y actúan como factores de crecimiento.
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