Señalización Celular - Farmacia PDF

Grado: Farmacia Asignatura: Biología Señalización celular  Señalización celular Introducción Comunicación intercelular Uniones comunicantes Comunicación por contacto o yuxtacrina Comunicación por moléculas secretadas Ligandos o mensajeros primarios...

Grado: Farmacia Asignatura: Biología Señalización celular  Señalización celular Introducción Comunicación intercelular Uniones comunicantes Comunicación por contacto o yuxtacrina Comunicación por moléculas secretadas Ligandos o mensajeros primarios Hormonas liposolubles y superfamilia de receptores esteroideos Óxido nítrico Neurotransmisores Hormonas peptídicas, neuropéptidos y factores de crecimiento Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana − Canales iónicos (receptores) − Receptores asociados a proteínas G − Receptores con actividad catalítica − Receptores asociados a proteínas catalíticas Transductores Vía del AMPc / GMPc Vía de los fosfolípidos Integrinas y transducción Integración de señales Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Transductores Integración de señales Comunicación o señalización intercelular: Mecanismo por el que una célula emite una señal a otra célula Señalización o comunicación intracelular: La serie de mecanismos que se activan en la célula que recibe la señal para emitir una respuesta Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Transductores Integración de señales 1. Emisión de la señal Ligandos 2. Unión de la señal al receptor Receptores 3. Comunicación intracelular Transductores 4. Respuesta de la célula Efectores Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Transductores Integración de señales Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Transductores Integración de señales Importancia de la Señalización Celular Metabolismo Movimiento Proliferación Supervivencia Muerte Diferenciación Introducción Comunicación intercelular Uniones comunicantes Comunicación por contacto Moléculas secretadas Ligandos Receptores Transductores Integración de señales Comunicación intercelular Uniones comunicantes  Tipo gap  Plasmodesmos Introducción Comunicación intercelular Uniones comunicantes Comunicación por contacto Moléculas secretadas Comunicación intercelular Comunicación por contacto  Yuxtacrina: a través de moléculas ancladas a la membrana plasmática Introducción Comunicación intercelular Uniones comunicantes Comunicación por contacto Moléculas secretadas Comunicación intercelular Moléculas secretadas  Endocrina: normalmente son hormonas, y se secretan a la sangre  Paracrina  Autocrina Introducción Comunicación intercelular Uniones comunicantes Comunicación por contacto Moléculas secretadas Comunicación intercelular Moléculas secretadas  Endocrina  Paracrina: la molécula alcanza células contiguas (sist. digestivo, tracto genito-urinario, respiratorio, inmune, circulatorio. Caso especial: sinapsis química del sist. Nervioso)  Autocrina Introducción Comunicación intercelular Uniones comunicantes Comunicación por contacto Moléculas secretadas Comunicación intercelular Moléculas secretadas  Endocrina  Paracrina  Autocrina: la molécula señal actúa sobre la misma célula que la produce Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Transductores Integración de señales Ligandos Hormonas liposolubles y superfamilia de receptores esteroideos NO y CO Neurotransmisores Hormonas peptídicas, neuropéptidos y factores de crecimiento Eicosanoides Hormonas vegetales Introducción ESTEROIDEAS Comunicación intercelular Ligandos Hormonas liposolubles NO y CO Neurotransmisores H. peptídicas, neurop. y GF Hormonas TIROIDEAS liposolubles (y otras moléculas) COMUNICACIÓN ENDOCRINA ATRAVIESAN LAS MEMBRANAS Introducción Comunicación intercelular Ligandos Hormonas liposolubles NO y CO Neurotransmisores H. peptídicas, neurop. y GF Superfamilia de los receptores esteroideos -son factores de transcripción -regulan la expresión génica Introducción Comunicación intercelular Ligandos Hormonas liposolubles NO y CO Neurotransmisores H. peptídicas, neurop. y GF Óxido nítrico, NO Monóxido de carbono, CO Moléculas paracrinas (importantes en Sist. Nervioso, inmune y circulatorio) Alteran la actividad de enzimas intracelulares Introducción Comunicación intercelular Ligandos Hormonas liposolubles NO y CO Neurotransmisores H. peptídicas, neurop. y GF Neurotransmisores Carácter hidrofílico (se unen a receptores de membrana) Paracrina y a veces autocrina Introducción Comunicación intercelular Ligandos Hormonas liposolubles NO y CO Neurotransmisores Hormonas peptídicas, neuropéptidos H. peptídicas, neurop. y GF y factores de crecimiento Características de la señalización:  Endocrina, paracrina, autocrina, yuxtacrina  Receptores de membrana  Sistemas de transducción muy variados Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Receptores Receptores de membrana vs. Receptores intracelulares Densidad: de 500 a 100.000 por célula diana Según el efecto: Agonista: la molécula se une al receptor y provoca un efecto biológico. Antagonista: la molécula al unirse al receptor bloquea el efecto del agonista. Agonista inverso: la molécula al unirse produce un efecto inverso al agonista. Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Receptores intracelulares − Receptor de hormonas liposolubles (superfamilia de receptores esteroideos) − Receptor de mediadores gaseosos El ON produce la señal responsable de la dilatación de los vasos sanguíneos y relajación de células musculares. La nitroglicerina se usa como fármaco en enfermedades cardiovasculares porque se convierte a ON dilatando los vasos sanguíneos coronarios. Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Receptores de membrana − Canales iónicos (receptores) − Receptores asociados a proteínas G − Receptores con actividad catalítica intrínseca − Receptores asociados a proteínas catalíticas Introducción Comunicación intercelular Ligandos Canales iónicos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Proteínas transmembrana Regiones hidrofílicas e hidrofóbicas Permiten paso de iones a través de la membrana plasmática Gradiente electroquímico Selectivos a iones Están regulados Introducción Comunicación intercelular Ligandos Canales iónicos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Proteínas transmembrana Permiten paso de iones a través de la membrana plasmática Selectivos a iones Catiónicos  Selectivos vs. no selectivos Aniónicos  No selectivos Carga eléctrica / Tamaño del poro Filtro de selectividad Están regulados Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Receptores asociados a proteínas G Estructura del receptor,asociado a la proteina Proteínas G (GTPasas) prot. +1.000G. receptores asociados a La proteína G se despega del receptor y viaja por la membrana hasta alcanzar una enzima o un canal iónico al que activa Las proteínas G Proteínas G heterotriméricas GTPasa 3 unidades: α, β, γ Tipos principales de subunidad α Gαs: estimula la adenilato-ciclasa Gαi: inhibe la adenilato-ciclasa Gαt: estimula la fosfodiesterasa de GMPc Gαq: activa la fosfolipasa C Gα12/13: activa ruta de MAP-Kinasas (regulación génica y relación con rutas de señalización) Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Receptores con actividad catalítica intrínseca Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Guanilato ciclasa transmembrana Receptores Tir-kinasa Receptores Tir-fosfatasa Receptores Ser/Treo-kinasa Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Receptores Tirosina-kinasa Ligandos: EGF, FGF, HGF, insulina, IGF-1, NGF… Se conocen más de 50 receptores Tir-kinasa Transfieren un fosfato del ATP hasta una tirosina de otra proteína Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Receptores asociados a proteínas catalíticas: Receptores sin zona catalítica, que no son canales ni están asociados a las proteínas G. Para transducir utilizan proteínas Tir-kinasas “no receptoras” (NRPTK) Receptores asociados a Tir-kinasas Integrinas asociadas a Tir-kinasas Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Concepto Receptores intracelulares Receptores de membrana Receptores asociados a Tir-kinasas Ligando: prolactina, citoquinas, etc. Introducción Comunicación intercelular Ligandos Receptores Integrinas asociadas a Tir-kinasas Concepto Receptores intracelulares FAK (kinasas de adhesión focal) Receptores de membrana FIBRAS DE ESTRÉS Introducción Comunicación intercelular Ligandos o mensajeros primarios Receptores Transductores Integración de señales Transductores Vía del AMPc / GMPc Vía de los fosfolípidos Integrinas y transducción Vía de las MAP kinasas Introducción Comunicación intercelular Vía del AMPc Ligandos o mensajeros primarios Receptores Ligando-receptor-prot. G (activa o inhibe) Transductores Vía del AMPc / GMPc Adenilato ciclasa (cataliza la conversión de ATP en AMPc) Vía de los fosfolípidos Integrinas y transducción Para finalizar el proceso de señalización: AMPc fosfodiesterasa (degrada AMPc a AMP) Efectores de AMPc Proteína kinasa A (PKA) Canales iónicos (no receptores) Introducción Comunicación intercelular Vía del GMPc Ligandos o mensajeros primarios Receptores Ligando-receptor-prot. G Transductores Vía del AMPc / GMPc Guanilato ciclasa (cataliza la conversión de GTP en GMPc) Vía de los fosfolípidos Integrinas y transducción Para finalizar el proceso de señalización: GMPc fosfodiesterasa (degrada GMPc a GMP) Efectores de GMPc Proteína kinasa G (PKG) Canales iónicos (no receptores) Introducción Comunicación intercelular Ligandos o mensajeros primarios Vía de los fosfolípidos Receptores −Activación de la fosfolipasa C por proteínas G Transductores Vía del AMPc / GMPc −Activación de la fosfolipasa C por fosforilación Vía de los fosfolípidos −Hidrólisis de PIP2 a DAG (diacilglicerol) e IP3 Integrinas y transducción Introducción Comunicación intercelular Ligandos o mensajeros primarios Vía de los fosfolípidos Receptores −Activación de la fosfolipasa C Transductores Vía del AMPc / GMPc −Actividad del DAG y IP3 Vía de los fosfolípidos Integrinas y transducción −Actividad del calcio  Integrinas y transducción FIBRAS DE ESTRÉS Acoplamiento adhesión celular – expresión génica Introducción Comunicación intercelular Ligandos o mensajeros primarios Receptores Transductores Integración de señales Integración de señales 2% genes para Proteínas Kinasas Vías de transducción comparten elementos  red  Garantiza que la señal logre su efecto  Permite la diversificación de una señal