Señalización Celular: Mecanismos y Vías de Comunicación Intercelular, Diapositivas de Bioquímica Médica

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Señalización

Molecular

Alejandro

Medicina 2025-

Contenidos. Introducción a la Señalización Molecular.

Componentes Clave de la Señalización Molecular.

3. Vías de Transducción de Señales. Desensibilización de la Señalización Molecular.

5. Vías de Señalización Molecular.

IMPORTANCIA

Los organismos multicelulares dependen de

una amplia gama de vías de señalización

para coordinar el crecimiento, la regulación

y el funcionamiento adecuados de las

células y los tejidos. Si se produce una

desregulación de la señalización inter o

intracelular, las respuestas celulares

inadecuadas podrían dar lugar a cáncer y a

otras enfermedades. En los organismo

unicelulares son capaces de responder a

señales ambientales, como los niveles de

nutrientes.

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Señalización paracrina

Señalización sinaptica

Señalización endocrina

Señalización autocrina

FORMAS DE SEÑALIZACIÓN (^04) Señalización por contacto directo

SEÑALIZACIÓN AUTOCRINA En la señalización autocrina una célula se manda señales a sí misma, al liberar un ligando que se une a un receptor en su propia superficie (o, según del tipo de señal, a receptores dentro de la célula). Esto puede parecer algo extraño para una célula, pero la señalización autocrina juega un papel importante en muchos procesos. Por ejemplo, la señalización autocrina es importante durante el desarrollo, ya que ayuda a que las células tomen y refuercen su identidad correcta. La señalización autocrina es importante en el cáncer y se piensa que tiene una función esencial en la metástasis (la diseminación del cáncer desde su sitio de origen hacia otras partes del cuerpo). En muchos casos, una señal puede tener tanto efectos autocrinos como paracrinos, al unirse a la propia célula emisora y a otras células semejantes en el área.

SEÑALIZACIÓN POR CONTACTO DIRECTO

Esta forma de señalización directa, dos

células se pueden unir entre ellas porque

tienen proteínas complementarias en sus

superficies. Cuando las células se unen, la

interacción cambia la forma de una o de

ambas proteínas, lo que transmite una señal.

Este tipo de señalización es especialmente

importante en el sistema inmunitario, en el

que las células inmunitarias usan marcadores

de superficie celular para reconocer a las

células "propias" (las células que

pertenecen al cuerpo) y a las infectadas por

patógenos.

SEÑALIZACIÓN ENDOCRINA

Cuando las células necesitan transmitir señales a través de

largas distancias, a menudo usan el sistema circulatorio

como red de distribución para los mensajes que envían. En

la señalización endocrina a larga distancia, las señales son

producidas por células especializadas y liberadas en el

torrente sanguíneo, que las lleva hasta sus células diana en

partes distantes del cuerpo. Las señales que se producen

en una parte del cuerpo y viajan por medio de la

circulación hasta alcanzar objetivos lejanos se llaman

hormonas.

En los humanos, las glándulas endocrinas que liberan

hormonas incluyen a la tiroides, el hipotálamo y la

pituitaria, así como las gónadas (testículos y ovarios) y el

páncreas. Cada glándula endocrina libera uno o más tipos

de hormonas, muchos de los cuales son reguladores

maestros del desarrollo y la fisiología.

LIGANDOS RECEPTORES

CELULARES

Los receptores se dividen en dos

categorías principales:

receptores intracelulares y

receptores de la superficie

celular.

COMPONENTES DE LA SEÑALIZACIÓN MOLECULAR

Los ligandos son producidos por

células señalizadoras e

interactúan con los receptores al

interior o exterior de las células

diana, son de muchos tipos

diferentes.

Los ligandos solubles en agua son

polares o cargados y no pueden

atravesar la membrana plasmática

con facilidad, así que la mayoría

de ellos se une a los dominios

extracelulares de los receptores

de superficie celular y permanece

en la superficie exterior de la

célula.

LIGANDOS QUE SE UNEN AL EXTERIOR DE LA CÉLULA

Los ligandos peptídicos (proteínas)

son la clase más grande y diversa

de ligandos solubles en agua. Por

ejemplo, los factores de

crecimiento, las hormonas como la

insulina y ciertos neurotransmisores

entran en esta categoría.

RECEPTORES INTRACELULARES

Los receptores intracelulares son proteínas receptoras

que se encuentran al interior de la célula,

generalmente en el citoplasma o en el núcleo. En la

mayoría de los casos, los ligandos de los receptores

intracelulares son moléculas pequeñas e hidrofóbicas

(que odian el agua), ya que deben poder cruzar la

membrana plasmática para alcanzar a sus receptores.

Cuando una hormona entra a una célula y se une a su

receptor, hace que este cambie de forma, lo que

permite que el complejo receptor-hormona entre al

núcleo (si no se encontraba ya ahí) y regule la actividad

génica. La unión de la hormona expone regiones del

receptor que pueden unirse a secuencias específicas del

ADN. Estas secuencias se encuentran junto a ciertos

genes en el ADN celular y, cuando el receptor se une

ellas, altera sus niveles de transcripción.

Los receptores de superficie celular son proteínas ancladas a la membrana que se unen al ligando en la parte exterior de la célula. En este tipo de señalización, el ligando no necesita cruzar la membrana plasmática. De este modo, muchos tipos de moléculas incluyendo a las grandes moléculas hidrofílicas pueden actuar como ligandos. Un receptor de superficie celular típico tiene tres diferentes dominios o regiones protéicas: un dominio extracelular que se puede unir al ligando, un dominio hidrofóbico que se extiende a través de la membrana y un dominio intracelular que transmite la señal. El tamaño y la estructura de estas regiones puede variar mucho de acuerdo al tipo de receptor y la región hidrofóbica puede constar de varios tramos de aminoácidos que entrecruzan la membrana. RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR

CANALES IÓNICOS ACTIVADOS POR LIGANDO

Son canales de iones que abren en

respuesta a la unión de un ligando. Para

formar un canal, este tipo de receptores de

superficie celular tiene una región que

atraviesa la membrana con un canal

hidrofílico en medio. El canal permite que

los iones crucen la membrana sin tener que

tocar el centro hidrofóbico de la bicapa de

fosfolípidos.

Los receptores tirosina quinasa (RTK) son una clase de receptores ligados a enzimas que se encuentra en humanos y muchas otras especies. Una quinasa es una enzima que transfiere grupos fosfato a una proteína o molécula diana, y un receptor de tirosina quinasa transfiere grupos fosfato específicamente al aminoácido tirosina. RECEPTORES TIROSINA-QUINASA Las moléculas señalizadoras se unen primero a los dominios extracelulares de dos receptores tirosina quinasa vecinos. Los dos receptores se unen o dimerizan. Entonces los receptores pegan fosfatos a sus tirosinas en los dominios intracelulares de cada uno de ellos. La tirosina fosforilada puede transmitir la señal a otras moléculas en la célula.

Cuando un ligando se une a un receptor de superficie celular, el dominio intracelular del receptor (la región que se encuentra al interior de la célula) cambia de algún modo. En general adopta una forma nueva que puede activarlo como una enzima o que le permite unirse a otras moléculas. Los cambios en el receptor ponen en marcha una serie de pasos en la señalización. Esta reacción en cadena puede conducir finalmente a un cambio en las características o el comportamiento de la célula LA UNIÓN INICIA UNA VÍA DE SEÑALIZACIÓN