Semana 9 Señalización Celular ENFE ESTO 2021-10

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SEMANA N° 1O
SEÑALIZACIÓN CELULAR
Mg. PABLO CHUNA MOGOLLÓN
RESULTADO DE APRENDIZAJE Y CONTENIDOS
EXPLICA COMO LOS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN INTERCELULAR Y DE SEÑALIZACIÓN
INTRACELULAR REGULAN LA PROLIFERACIÓN, DIFERENCIACIÓN, DESARROLLO Y
FUNCIÓN DE LAS CÉLULAS, TEJIDOS Y ÓRGANOS.
✓ MODOS DE COMUNICACIÓN INTERCELULAR.
✓ CICLO DE LAS SEÑALES INTERCELULARES.
✓ TIPOS DE SEÑALES INTERCELULARES.
✓ SEÑALIZACIÓN COMBINATORIA.
✓ TIPOS DE MENSAJEROS.
✓ CARACTERÍSTICAS DE LOS RECEPTORES.
https://rac.es/ficheros/doc/01200.pdf
Figura Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
MODOS DE COMUNICACIÓN INTERCELULAR
CICLO DE LAS SEÑALES INTERCELULARES
1) Síntesis de molécula de señalización
por las células de señalización y su
incorporación en pequeñas vesículas
intracelulares.
2) Liberación en el espacio extracellular
por exocitosis.
3) Transporte de la señal hasta la célula
diana.
4) Unión de la molécula de señalización a
una proteína receptora específica.
5) Activación de proteínas de transducción
de la señal.
6) Cambios específicos en las funciones
celulares.
7) Terminación o regulación negative de la
respuesta cellular.
8) Eliminación de la señal extracellular.
1. Contacto Directo
a. Uniones comunicantes
b. Plasmodesmos
c. Contacto célula-célula
2. A través de moléculas 
secretadas. 
a. Reguladores locales
▪ Autocrino
▪ Paracrino
▪ Sináptico
b. A larga distancia
▪ Endocrino
TIPOS DE SEÑALIZACIÓN INTERCELULAR
http://assets.cambridge.org/97805218/06473/excerpt/9780521806473_excerpt.pdf
1. Comunicación yuxtacrina o
dependiente de contacto
• Esta unión depende del contacto
entre dos células. Las células que
están en contacto poseen las
llamadas uniones comunicantes o
uniones gap.
• Permiten el intercambio de
moléculas de bajo peso molecular
por ejemplo precursores de
ácidos nucleicos y mediadores
intracelulares (Ca2+ y AMPc)
2. Autocomunicación o comunicación autocrina (señalización
autocrina)
• Señalización de tipo local, en la cual la molécula señal es reconocida por una
célula diana de igual estirpe que la de la célula señalizadora, o incluso es ella
misma la célula diana. Ej. Factores tróficos, masas tumorales
3. Comunicación paracrina (Señalización paracrina)
• Señalización de tipo local, es
decir, a corta distancia, donde
la molécula señal es
reconocida por una célula
diana de distinta estirpe que
la célula que emite la señal.
• Ej. Factores del crecimiento
(hígado y piel)
4. Neurotransmisión
• Es una señalización característica de las
neuronas. Los neurotransmisores son moléculas
pequeñas hidrófilas que, tras ser liberadas al
espacio sináptico, se unen a los receptores de la
célula diana (otra neurona u otro tipo celular
especializado), para causar un determinado efecto.
5. Comunicación endocrina u hormonal (Señalización endocrina)
• Las señales son hormonas. Las células secretoras se conocen como células
endocrinas, que son especializadas en la secreción hormonal que pertenecen a
órganos endocrinos. Las hormonas viajan por el torrente circulatorio hasta llegar
a la célula diana, que suele estar en lugares alejados de la célula secretora.
• Ej. GH, insulina, progesterona, tiroxina, epinefrina
6. Comunicación Neuroendocrina
• Las células nerviosas reciben impulsos nervioso que gatillan la liberación de
señales al torrente sanguíneo, las cuales viajan hasta encontrar sus células
diana.
Figure Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Núcleo
Elemento de 
respuesta a
hormona
Gen
Unión
Activa el gen.
ADN
Complejo hormona
receptor se une con
elemento de respuesta
a hormonas
Gen 
activado
transcribe
ARNm.
ARNm
Nuevo 
ARNm
deja
núcleo.
Ribosomas
“leen” ARNm
para sintettizar
nueva proteína.
Nueva proteína
es liberada del
ribosoma y pro-
cesada en forma 
final plegada.
Nueva proteína
produce respuesta
deseada
New
protein
Respuesta celular
Sitio de unión
a ADN (activo)
Hormona se une con
receptor intracelular
específico.
Porción que 
se une a 
hormona
Free lipophilic hormone
diffuses though plasma
membrane
Hormona
esteroidea
Proteína
Carrier en plasma
Vaso sanguíneo
Receptor de
hormona
esteroidea Porción que
se une a
ADN
LEC
Citoplasma
Membrana
plasmática
1
2
3
4
5
6
7
8
9
DESDE LA SEÑAL EXTRACELULAR HASTA LA RESPUESTA CELULAR
CARACTÉR
AUTOCRINA/ 
PARACRINA
NERVIOSA ENDOCRINA EXOCRINA
Célula secretoria Varias Neural Endocrina Varias
Célula diana
Muchas células
en el cuerpo
Neurona, músculo,
endocrina
Muchas células
en el cuerpo
Sensoriales y
neurales
Tipo de señal Química Química y eléctrica Química Química
Máxima distancia de 
señalización
Corta
Larga intracelularmente,
corta a través de sinapsis
Larga Muy larga
Transporte
Fluído
extracelular
Sinapsis
Sistema
circulatorio
Ambiente
externo
Velocidad rápida rápida Más lenta Varias
Duración de respuesta corta corta Mas larga varias
Diferentes receptores Diferentes respuestas celulares
Epinefrina
a receptor
Epinefrina
b receptor
Epinefrina
b receptor
Constricción 
de vasos
Dilatación 
de vasos
Degradación de
glucógeno y
glucosa es 
liberada de 
la célula
(a) Vaso sanguíneo
del intestino
(b) Vaso sanguíneo del
músculo esquelético
(c) Célula hepática
Diferentes proteínas intracelulares Diferentes procesos celulares
Depósitos de 
glucógeno
MECANISMO DE ESPECIFICIDAD. Una misma molécula señalizadora puede causar
respuestas distintas en diferentes tipos celulares. Ejemplo epinefrina.
SEÑALIZACIÓN COMBINATORIA
Las células están programadas para responder a
combinaciones específicas de señales
extracelulares
Cóctel combinado
▪ No hay señales únicas
▪ Cooperación/integración
Para la supervivencia, es necesario que las
células:
▪ Se comuniquen con las células vecinas
▪ Vigilen las condiciones de su ambiente
▪ Respondan de manera apropiada a diversos
tipos de estímulos que llegan a la superficie.
Figura Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
TIPOS DE MENSAJEROS
2) Por su acción
a) Agonistas. Sustancias químicas 
que promueven una función celular
b) Antagonistas. Sustancias 
inhibitorias
3) Por su naturaleza
química
a) Proteínas péptidos, aminoácidos c) Nucleótidos
b) Derivados de ácidos grasos,
esteroides, vitaminas
d) Pequeñas moléculas inorgá-
nicas como el óxido nítrico
1) Por su origen
a) Endógenos. Cuando se sintetizan en
el propio organismo
b) Exógenos. Tienen origen externo al
organismo
Hormona, factor de crecimiento, 
citoquina y neurotransmisores
Xenobióticos, medicamentos, 
toxinas y venenos
Ej.
Ej.
Endorfinas, 
Vasopresina, 
Hormona liberadora tiroidea,
Derivados de 
aminoácidos
Polipéptidos
Oligopéptidos
Eritropoyetina, 
Factores de crecimiento,
Glucagón, 
Insulina, 
Hormona de crecimiento, 
H. estimulante de folículos (FSH),
H. luteinizante (LH), 
H. estimulante de tiroides (TSH), 
Interleucinas.
Péptidos y 
Proteínas
Esteroides y 
derivados
Hormonas 
tiroideas
Acetilcolina (Tyr)
Dopamina) (Tyr), 
Adrenalina, 
Noradrenalina, 
GABA (Glu),
Glutamato, 
Histamina (His),
Melatonina (Trp), 
Serotonina (Trp), 
Aldosterona, 
Andrógenos 
Estrógenos.
Cortisol, 
Vitamina D, 
Derivadas 
del ácido 
araquidónico
Tiroxina (T4) y 
Triiodotironina (T3)
Prostaglandinas 
Leucotrienos
MENSAJEROS QUÍMICOS
Óxido 
Nítrico
CARACTERÍSTICAS DE SEÑALES EXTRACELULARES
PROPIEDAD ESTEROIDES TIROIDEAS
PÉPTIDOS 
PROTEÍNAS
NEUROTRANSMISORES
Regulación de síntesis Si Si SI SI
Almacenamiento No Como proteínas Gránulos de secreción Vesículas de secreción
Mecanismo de 
secreción
Difusión pasiva a través 
de membrana
Proteólisis y difusión Exocitosis Exocitosis
Unión a proteínas 
plasmáticas
Si Si Muy raro No
Vida media extracelular Horas Días Minutos Segundos
Mecanismo de 
eliminación
Metabolización 
enzimática intracelular
Metabolización 
enzimática intracelular
Hidrólisis extracelular Recaptación inactivación 
extracelular
Duración de la acción Horas a días Días Minutos segundos Segundos milisegundosTipo de receptor Intracelular Nuclear De membrana De membrana
Mecanismo de acción Control directo de la 
transcripción
Control directo de la 
transcripción
Segundo mensajero 
citosólico
Segun. mensa. citosólico 
o corrientes iónicas
Receptores nucleares Receptores de membrana
MOLÉCULA SEÑAL SITIO DE ORIGEN NATURALEZA QUÍMICA ACCIONES
HORMONAS
Adrenalina (epinefrina) Glándula adrenal Derivado de aminoácido 
tirosina
Incrementa presión sanguínea, frecuencia cardiaca
y metabolismo.
Cortisol Glándula adrenal Esteroide (derivados de 
colesterol)
Afecta metabolismo de proteínas, carbohidratos y
lípidos en muchos tejidos.
Estradiol Ovario Esteroide (derivados de 
colesterol)
Induce y mantiene características sexuales
secundarias femeninas
Glucagon Células α de páncreas Péptido Estimula síntesis de glucosa, de gradación de
glucógeno y ruptura de lípidos, ej. en hígado y
adipocitos.
Insulina Células β de páncreas Proteína Estimula entrada de glucosa, síntesis proteica y
síntesis de lípidos, ej. en células hepáticas.
Testosterona Testículos Esteroide (derivados de 
colesterol)
Induce y mantiene características sexuales
secundarias masculinas
Hormona tiroidea 
(tiroxina)
Glándula tiroidea Derivado de aminoácido 
tirosina
Estimula metabolismo de muchos tipos celulares
EJEMPLOS DE MOLÉCULAS SEÑAL
MOLÉCULAS LIPOFÍLICAS
• Difunden a través de la membrana
plasmática
• Interactúan con receptores del citosol o del
núcleo
• Forman complejos que  o  transcripción de
genes
• Crecimiento y diferenciación de tejidos
(efecto largo)
• Usa proteínas transportadoras
• Ej.
− Hormonas esteroideas (cortisol, progesterona,
estradiol, testosterona)
− Tiroxina
− Derivados del ácido retinoico
ADNA
ribosome
protein
citoplasma
1. La hormona
difunde
a través de la mem-
brana plasmática
porque es
liposoluble
2. Hormona se une a 
al receptor dentro
del núcleo
Hormona
esteroidea
Membrana
plasmática
Proteíma
receptora
ARNm
ARNm
3. El complejo 
hormona-receptor
activa genes que 
permite síntesis de 
moléculas de 
ARNm específicas 
4. ARNm se une al 
ribosoma, y ocurre 
la síntesis proteica
núcleo
MOLÉCULAS HIDROFÍLICAS
• No difunden a través de la membrana
• Interactúan con receptores en la superficie 
celular
• Modifican actividad de una o más enzimas en 
la célula
• Efecto rápido y de corta duración
• Ej. 
• Insulina (péptido)
• Hormona del crecimiento (proteína)
• Acetilcolina (molécula cargada)
• Epinefrina, histamina, serotonina y dopamina 
(derivados de aminoácidos)
capilar
receptor proteico
3. AMPc activa una 
cascada enzimática
glucogeno
1. Hormona se une a un
receptor en la mem-
brana plasmática.
2. La unión lleva a la
activación de una
enzima que cambia
ATP a AMPc.
AMPc
(segundo mensajero)
Membrana
plasmática
ATP
glucosa
(sale de las
células y 
va a la 
sangre)4. Muchas moléculas de
glucógeno son degra-
dadas a glucosa, la
cual entra al torrente
sanguíneo.
Hormona peptidica
(primer mensajero)
Enzima
activada
SEGUNDOS MENSAJEROS
Moléculas que se producen como
parte de la cascada de transducción.
Los mensajeros secundarios se
difunden a través del citoplasma y
regulan la actividad de proteínas
efectoras que median el efecto
celular
Ej.
− AMP cíclico
− GMP cíclico
− Calcio
− Otros derivados de lípidos:
Inositol trifosfato (IP3) y
diacilglicerol (DAG)
CARACTERÍSTICAS DE 
LOS RECEPTORES
Tienen una concentración muy baja en
la célula.
Unión reversible, con una afinidad
elevada por el mediador químico
Concentración sujeta a regulación por
distintos factores.
Especificidad para el ligando natural.
Localización celular acorde con las
características del mediador.
Tienen capacidad de realizar una
transducción de la señal.
ACCIONES
UNIÓN DEL RECEPTOR Y 
RESPUESTA DE LA CËLULA DIANA
1. Concentración del mensajero
2. Número de receptores
3. Afinidad del Receptor
RECEPTORES EN LA COMUNICACIÓN INTERCELULAR
SUPERFAMILIA FAMILIA GRUPO
MEMBRANA
ACOPLADOS A PROTEÍNA G
AMPc
Adrenalina, Dopamina
PTH, TRH, HAD
GMPc PNA
PLC
Angiotensina II
Oxitocina, PTH
UNIDOS A CANALES NMDA, Nicotínicos
ASOCIADOS A TIROSINACINASA
TK intrínseca (insulina – IGF 1)
TK “prestada” (GH – PROL – Citocinas – EPO)
INTRACELULARES
CITOSÓLICOS (Clase I)
Glucocorticoides, Mineralocorticoides,
Hormonas sexuales
NUCLEARES (clase II) T3, Acido retinocico
• Se ubican en la superficie de la membrana plasmática.
• Tipos principales:
− Receptores canal iónico activado por ligando
− Receptores con actividad enzimática
− Receptores acoplados a proteína G
RECEPTORES DE MEMBRANA
Preguntas Deben realizar las tareas y los materiales
subidos en el aula virtual.
Gracias por su atención………..