COMUNICACIÓN CELULAR

7/16/2019 COMUNICACIÓN CELULAR

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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENORORREGO

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

BIOQUIMICA

COMUNICACIÓN CELULAR

Pedro Lezama A.

plezamaa@upao.edu.pe

Pedro Lezama - UPAO

COMUNICACION

Pedro Lezama - UPAO

EMISOR

¿quién?

RECEPTOR¿a quién?

MENSAJE¿qué información?

CODIGO

¿sistema de signos?

CANAL¿medio?

FEED BACK

¿efecto?

CONTEXTO

Situación o circunstancia

Factores de la comunicación celular

EMISORProduce el mensaje y lo emite

RECEPTORRecibe el mensaje y lo descifra

CODIGOSignos conocidos por el

emisor y receptor(Aminoácidos, nucleóticos)

MENSAJEContenido de la información(Señales químicas, eléctricas)

CANALVía de traslado del mensaje

CONTEXTO

Ejm. Circulación sanguinea

Situación y significado

Pedro Lezama - UPAO

LA COMUNICACIÓN CELULAR

Los mensajeros Químicos

Oye tú !!!

Tengo que multiplicarme¡¡

Necesitamos!Glucosa¡¡!

Hey !!! ¿Podríasmigrar?

¿ A quien deboescuchar ?

A míA mí

¿A TODOS?

Sistema nervioso

Sistema endocrinoSistema nervioso

interdependientes

Otros sistemas

Eicosanoides

CitoquinasGFEs, PAF

EVOLUCION DE LA COMUNICACIÓN CELULAR

independientes

Hormonas hipofisiarias

Mecanismos de comunicación intercelular

• Intracrina: se produce dentro de la célula

• Autocrina: el mensajero secretado actúa sobre lapropia célula productora del mensaje

• Paracrina: el mensajero químico actúa sobre las

células vecinas• Yuxtacrina: el factor está anclado a la célula que

lo sintetiza y actúa sobre el receptor de la otracélula que está en contacto con la primera

• Endocrino: el mensajero pasa a la sangre, y a travésde este medio llega a las células blanco

• Neurotransmisión: comunicación célula - célula

entre células neuronales (sinapsis)

• Neurosecreción: el ligando se produce en celulasnerviosas y siguen el modelo de secreciónendocrina (neuroendocrina)

• Feromonas: moléculas químicas utilizadas comoatrayentes o empatía

• Exocrina: caracterizado por el vaciamiento de la

sustancia química hacia el exterior de la célula,fuera del cuerpo o una cavidad

• Por moleculas gaseosas: oxido nítrico

Mecanismos de comunicación intercelular

Glandulas exocrinas

• Merocrina (ecrina): el producto de secreción sonprincipalmente proteínas, y fabrican su secreción,permanecen intactas. Ejemplo. Células mucosas

• Apocrina: añaden a su secreción parte de sucitoplasma. Ejemplo glándulas mamarias,sudoriparas

• Holocrinas: eliminan prácticamente su citoplasmacompleto al exterior. Ejemplo glándulas sebáceas

EN LAS DIAPOSITIVAS SIGUIENTESIDENTIFIQUE EL TIPO DE

COMUNICACION CELULAR Y DISCUTA SUAPLICACIÓN CLÍNICA

1 ...............................

2.....................

3 .......................

4. ……………..

Pedro Lezama - UPAO

P d L UPAO

5. ………………………………… Pedro Lezama - UPAO

6. …………………..

Pedro Lezama - UPAO

Osmorreceptores

Barorreceptores

Termorreceptores

Pedro Lezama - UPAO

7. …………………………

MODO DE ACCION DE CITOKINAS

Adaptado de Bafico & Aaronson, Cancer Med, 2002

MODOs DE ACCION DE CITOKINAS

INTRACRINO JUXTACRINO

PARACRINO AUTOCRINO

ENDOCRINO

Vaso sanguíneo

HOLOCRINA

S. aureus

H/KATP

Secretora dehistamina

Acetil colina,via neuralneurocrina

Gastrina víahormonalendocrina

CelulaPARIETAL

paracrina Liberacióndehistamina

Receptor dehistamina

receptor de ACh

Receptor de

gastrina

Evetos de activaciónde la transduction Secreción deHCl

Existe eventos neurocr ino , endoc r ino y paracr ino en la act ivación de la secrec ión d e HCl

Celula ECL

Cel. G

Célula ECL =Células like enterocromafines

Células G =Secretoras de gastrina

Recepto res y Secrec ión de HCl gástric o

Bloqueadores dereceptores H-2

Inhibidores de bomba H/KATPasa

FeromonasEl órgano vomeronasal (VNO) es unórgano quimioreceptor, y esfundamental para la comunicaciónquímica feromonal

Las neuronas receptoras vomeronasalesestán localizadas en el epitelio sensorial,semejante al epitelio olfatorio, perorecubriendo una cavidad alargada(lumen) dentro de la cápsula ósea querodea al órgano.

Un pasaje estrecho, que se abre en elpiso de la cavidad nasal es el únicoacceso para los estímulos químicos.

La localización y estructura sugieren queel órgano humano puede serestimulado por compuestos volátiles en vez de por estímulos disueltos en elmucus

C S C C O OS S OS

CLASIFICACION DE LOS MENSAJEROSQUÍMICOS

• Clasificación funcional

– Control del aparato digestivo

– Control de los procesos metabólicos

– Control de la composición iónica y del volumen

del LEC

– Adaptación al medio

– Crecimiento y desarrollo

– Reproducción

CLASIFICACION DE LOS MENSAJEROS

CLASIFICACION DE LOS MENSAJEROSQUÍMICOS

• Clasificación Química

– Polipeptídicas: TRH, FSH

– Esteroidales: andrógenos, estrógenos

– Derivados de aminoácidos: producidas por

tiroides, aminas biogenas, melatonina

– Derivadas de la vitamina A: ácido retinoico

– Derivadas de fosfolípidos: eicosanoides, PAF

MECANISMOS DE ACCION DE LOS MENSAJEROSQUIMICOS

• Generalidades

– Nunca dan inicio o ponen término a procesos bioquímicos

– SOLAMENTE alteran la velocidad de procesos ya existentes.

Ejemplo: Transporte de glucosa – La velocidad de un proceso biológico puede alterarse

modificando

• Cantidad de alguna enzima (concentración)

• Actividad enzimática (activa - inactiva)• Concentración de uno de sus sustratos

• Permeabilidad de la membrana plasmática

• Aumentando la temperatura corporal

MECANISMOS DE ACCION DE LOS MENSAJEROS

• INTERACCION MENSAJERO - RECEPTOR

– Mensajero

– Receptores (necesario para reconocer y transducir el

mensaje)

– Características del receptor y ligando: especificidad,

afinidad

• RESPUESTAS FISICOQUÍMICAS DE LAS CELULASEFECTORAS

– aumentan (up regulation) o disminuyen (down

regulation) el número de receptores

– modifican la afinidad del receptor por la hormona

(ligando): [ ] - < afinidad

– desensibilizan al complejo H-R: por desacoplamiento – internalizar el complejo H-R: endocitosis

• RESPUESTAS BIOLÓGICAS DE LAS CELULASBLANCO

–Proporcionalidad de la respuesta

–Amplificación de señales

– Término del mensaje: a nivel del receptor,

proteínas transductoras (G), segundos

mensajeros, efectores internos y enzimas

Mecanismos que ponen término a la transducción de

Mecanismos que ponen término a la transducción deun mensaje

Lugar Reaccion de

término

Ejemplos

Receptor

Proteina G

Segundos mensajeros

Receptor de 2domensajero

Proteinas reguladas

Fosforilación

Actividad de GTPasa

Degradacion enzimática

Traslocación

Inhibición de proteínas

reguladoras

Desfosforilacion

Fosforilación del receptor

Hidrólisis de GTP

Hidrólisis de AMPc

Hidrólisis de GMPc

Hidrólisis de IP3IP2

Hidrólisis de DAGMAG

Remoción de Calcio

Inhibición de PK A

Fosfatasas Ser/Tre y Tir

l d h l l d d d d l

Eejemplos de hormonas que regulan la actividad de adenilato

ciclasa por Proteina G

Estimulación (Gs) Inhibición (Gi)

- Adrenalina (β1, β2)

-TSH- HCG

-Calcitonina

-Serotonina

-Glucagon

- ACTH

- Adrenalina (α2)

-Péptidos opiaceos

- Acetilcolina (M1)- Angiotensina II

-Somatostatina

-Dopamina

Ejemplos de ligandos que usan via Fosfolipasa C

• Acetil Colina (M1, M3)

• Adrenalina (α1)

• Histamina (H1)

• Serotonina (5 HT2, 5 HT1c)

• Bradicinina (β2)

• Glutamina (metabotropicos)

• Purinas (purinérgicos P2)

• Vasopresina (V1)

• VIP

• Oxitocina

• Neurotensina

• Angiotensina II

• Neuropeptido Y

• Tromboxano A2

• Colecistocinina

• Neurotensina

• PAF

Usar ejemplos de acción conimportancia clínica y/o farmacológica

Al t l i i d lt i l

Algunas patologias asociadas a alteraciones en latransducción de señal

• Acantosis nigricans• Acromegalia• Alcoholismo• Artritis ósea• Artritis reumatoide• Asma bronquial

• Ateroesclerosis• Botulismo• Cáncer• Caquexia• Cardiomiopatias isquémicas• Cirrosis• Cólera

• Diabetes insípida• DM 1• Enfermedad de Alzheimer• Enfermedad de Huntington• Enfermedad de Parkinson

• Enfermedades autoinmunes• Eritrosis familiar• Esclerosis sistémica• Esquizofrenia• Fibrosis cística• Hipercolesterolemia familiar

• Hipertensión• Inflamación• Inmunodeficiencias• LUES• Obesidad• Policitemia vera• Psoriasis

• Retinitis pigmentosa• Shock Séptico• Tétano• Tos ferina

Analizar algunas de ellas

Localización de Receptores

Los mensajeros extracelulares se pueden unir a receptores desuperficie o a receptores intracelulares

Vías de

señalizaciónintracelular

Moléculas de señal extracelular

Receptor

Proteínas de señalización intracelular

Proteínas blanco

Enzimas

metabólicas

Proteínas de

regulatorios

Proteínas de

citoesqueleto

Metabolismo

alterado

Expresión génica

errónea

Forma o movimiento

celular alterado

Modos de I nteraccion de L igandos con la célula blanco

ligando

Canales de Na+

neuronas

Acetilcolina en

Receptor Nicotínico

Modos de I nteraccion de L igandos con la célula blanco

Canal- iónico activado

por voltaje Canal- iónico activado

por ligando Receptor acoplado

a proteínas G

2°mensajero

Catecolaminas,

acetilcolina...

Receptor con

actividad enzimática

enzima

Insulina , factores

de crecimiento

Primeros mensajeros liposolubles con

A. Los esteroideas

•hormonas sexuales masculinas y femeninas

•corteza de las glándulas suprarrenales

(cortisol, cortisona, aldosterona)

•Vitamina D

Primeros mensajeros liposolubles conreceptores intracelulares.

Tiroxina (Tetrayodotironina) y Triyodotironina

Los retinoides

MECANISMO DE ACCION DE HORMONAS ESTEROIDALES

Mensajeros hidrosolubles que se unen

Mensajeros hidrosolubles que se unenreceptores de superficie celular

A. Péptidos y proteínas:•Insulina

•Glucagón

•hormona antidiurética

•Oxitocina

• Angiotensina

•factores de liberación de las

hormonas hipofisiarias•las endorfinas

•los factores de crecimiento y de

transformación

Factor de crecimiento epidérmico (EGF)

RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNAS G: LIGANDOS E IMPORTANCIA

FISIOLÓGICA

PROTEÍNA G E INDUCCIÓN DE UN SEGUNDO MENSAJERO

CICLO DE LA PROTEINA G

ISTEMAD

NILATOC

ICLASA

SISTEMA DE TRANSDUCCION DE LA PLC

Mensajeros hidrosolubles que unen

Mensajeros hidrosolubles que unenreceptores de superficie celular

Receptores-canales o receptores

Receptores canales o receptoresionotrópicos o canales iónicosregulados por un ligando.

Receptores ligados a tirosina quinasa

Membrana

Citoplasma

Tirosina

quinasa

Receptor Espacio

extracelular

Receptores con actividad enzimática

Receptores con actividad enzimáticaintrínseca.

Receptor del factor de

crecimiento de

fibroblástos (FGF),

-S-S--S-S-

Receptor de insulina,

crecimiento tipo

insulínico 1 (IGF-1)

Receptor del factor

de crecimiento

epidérmico (EGF)

crecimiento derivado de

plaquetas (PDGF),

Receptor de factor

estimulante de colonias

1 (CSF-1)

Cadenas

Cadena

Membrana

Citoplasma

Espacioextracelular

La misma señal química puede inducir

La misma señal química puede inducir diferentes respuestas en diferentes células blanco

RECEPTOR DE INSULINA

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