Biología Celular - Señalización Celular

Las moléculas señal pueden ser grandes o pequeñas, lo que determina si se unen a receptores en la superficie celular o en el interior.

Las moléculas señal grandes e hidrofílicas, como los neurotransmisores, se unen a receptores en la superficie de la célula, ya que no pueden atravesar la membrana celular.

Las moléculas señal pequeñas o lipofílicas, como las hormonas tiroideas y algunos gases, pueden atravesar la membrana celular y unirse a receptores en el citosol o el núcleo.

Los segundos mensajeros son moléculas no proteicas que aumentan su concentración en respuesta a la unión de una molécula señal a su receptor.

La transducción de señal es el proceso por el cual una señal externa se convierte en una respuesta celular.

La respuesta celular puede ser rápida o lenta. Una respuesta rápida implica una señal, un receptor y una cascada de señalización. Una respuesta lenta, como la división celular, implica cambios en la expresión genética, ya que la célula cambia de estado, el mensaje pasa por el núcleo, se traduce.

Una célula puede responder de forma rápida y lenta simultáneamente. Si una célula recibe una misma señal, puede activar cascadas de señalización rápida y lenta al mismo tiempo.

El feedback puede ser positivo o negativo. El feedback positivo amplifica la señal inicial, mientras que el feedback negativo suprime la señal.

Un inhibidor de un inhibidor actúa como un activador. Si se bloquea algo que bloquea una señal, se activa la señal.

El tipo de respuesta celular depende de la concentración del primer mensajero. Diferentes concentraciones pueden producir diferentes efectos.

La célula responde a diferentes combinaciones de señales. Una señal sola puede provocar una respuesta, mientras que una combinación de señales puede generar otra respuesta.

Si una célula no recibe ninguna señal del entorno, se inicia el proceso de muerte celular programada, o apoptosis.

Proteínas de la familia de las GTPases monoméricas que son las únicas capaces de transmitir señales a partir de receptores de superficie.

Dominios proteicos que se unen a proteínas diana que contienen secuencias específicas de aminoácidos.

Familia de enzimas que fosforilan otras proteínas en residuos de tirosina.

Molécula que se une a una proteína y la activa.

Molécula que se une a una proteína y la inactiva.

Una vía de señalización importante que controla la proliferación celular.

Un complejo de proteínas que media la activación de la vía Ras/MAP quinasa.

Enzimas que fosforilan otras proteínas en residuos de serina o treonina.

Un estado activo de la proteína Ras en el que se une a GTP.

Las bacterias gramnegativas del cólera producen una toxina que afecta la adenilato ciclasa (proteína G) en las células del intestino delgado. Esto lleva a una hiperactivación de la adenilato ciclasa, que a su vez aumenta la producción de AMP cíclico (AMPc). El aumento de AMPc provoca una excesiva secreción de líquidos y electrolitos, causando diarrea severa, vómitos y deshidratación. Si no se trata, la deshidratación puede ser fatal.

La toxina del cólera se une a la subunidad alfa de las proteínas G, evitando que se inactive la adenilato ciclasa. Esto lleva a un aumento continuo en la producción de AMPc, lo que causa diarrea por la salida excesiva de agua y sal.

Bordetella pertussis, la bacteria causante de la tos ferina, utiliza una toxina que afecta las proteínas G de las células ciliadas del epitelio respiratorio. La toxina inhibe las proteínas Giα, impidiendo que la adenilato ciclasa se inhiba. Esto conduce a un aumento de AMPc, que activa la proteína quinasa A (PKA) y promueve la apoptosis de las células ciliadas. La pérdida de células ciliadas causa tos intensa, inflamación y necrosis en las vías respiratorias.

La toxina de la tos ferina inhibe las proteínas Giα, impidiendo que la adenilato ciclasa se inhiba. Esto significa que la adenilato ciclasa permanece activa, produciendo constantemente AMPc.

La tos ferina es una enfermedad respiratoria que causa tos violenta y espasmódica, inflamación en la tráquea y bronquios, y necrosis en las vías respiratorias. Puede ser fatal, especialmente en niños y ancianos.

El tratamiento para la tos ferina incluye ventilación mecánica asistida (en casos graves) y antibióticos. Los antibióticos ayudan a controlar la infección bacteriana.

Las toxinas de bacterias como el cólera y la tos ferina alteran las funciones celulares por medio de las proteínas G, que son implicadas en la señalización celular. Estas toxinas pueden afectar la activación o inhibición de las proteínas G, modificando la señalización y causando daños a las células.

Las toxinas bacterianas interactúan con las proteínas G para causar daño en las células. Estas toxinas pueden activar o desactivar las proteínas G, alterando la señalización celular y causando enfermedades.