COMUNICACIÓN CELULAR: PRINCIPIOS GENERALES

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Señales rápidas o lentas

El tiempo que se tomó una célula para responder a una señal extracelular puede variar mucho según lo que deba suceder una vez recibido el mensaje. Algunas señales extracelulares actúan con rapidez un ejemplo es la acetilcolina esta respuesta rápida se debe a que la señal afecta la actividad de las proteínas y otras moléculas que ya están presentes dentro de la célula diana y que aguardan órdenes de movilizarse. también están las células de señal lenta un ejemplo claro es el crecimiento y división de la célula esto se debe a que la respuesta esta señal extracelular requiere cambios de la expresión genética y producción de nuevas proteínas

Hormonas que atraviesan la membrana plasmática y se unen a receptores intracelulares

las moléculas de señalización extracelular pertenecen a dos clases; la primera y la más amplia corresponde a moléculas que son demasiado grandes o demasiado hidrófilas para atravesar la membrana plasmática de la célula diana dependen de receptores de la superficie de la célula diana para transmitir sus mensajes a través de la membrana. La segunda clase y la más pequeña consiste en moléculas lo suficientemente pequeñas o hidrófobas como para deslizarse con facilidad a través de la membrana plasmática una vez en el interior estas moléculas señalizadoras suelen activar enzimas o unirse a proteínas receptoras intracelulares que regulan la expresión génica.

una clase importante de moléculas señalizadora que dependen de proteína receptores intracelulares son las hormonas esteroides y las hormonas tiroideas las cuales se unen a moléculas hidrófobas que atraviesan la membrana plasmática de la célula Diana y se unen a proteínas receptoras localizadas en el citosol o en el núcleo.

Los receptores nucleares se llaman así porque al ser activados por la unión de la hormona actúan como reguladores de la transcripción en el núcleo algunos ejemplos son los receptores citosolicos como nucleares.

Los receptores nucleares suelen estar presentes en una forma inactiva en las células no estimulados. cuando se une una hormona el receptor presenta un gran cambio conformacional que activa la proteína lo que le permiten promover o inhibir la transcripción de genes bien específicos. Todo hormona se une una proteína receptora distinta y cada receptor actúa sobre un conjunto diferente de sitios reguladores del DNA;una hormona dada regula en general diferentes grupos de genes en distintos tipos celulares lo que provoca diferentes respuestas fisiológicas en distintos tipos de células Diana.

La pérdida de los receptores nucleares y las hormonas pueden tener consecuencias sustanciales.

gases disueltos atraviesan la membrana plasmática y activan directamente enzimas intracelulares

algunos gases disueltos pueden deslizarse a través de la membrana hacia el interior de la célula y regular la actividad determinadas proteínas intracelulares. este enfoque directo permite que las señales modifiquen las células en unos pocos segundos o minutos.

las celulas endoteleales -células aplanadas que revisten todos los vasos sanguíneos- liberan NO en respuesta a la estimulación de las terminaciones nerviosas.El efecto NO sobre los vasos sanguíneos explica la acción de la nitroglicerina, relaja rápidamente los vasos sanguíneos con la consiguiente reducción de la carga de trabajo al corazón.

en el interior de muchas de las células Diana, el NO se une en la célula guanila-tociclasa y la activa lo que estimula la formación de GMP cíclico a partir de nucleotidos GTP, el GMP cíclico es, por si mismo, una pequeña molécula de señalización intracelular tiene una estructura y un mecanismo de acción muy similares a los del AMP cíclico, una molécula mensajera intracelular utilizada para con mucha mayor frecuencia.

los receptores de la superficie celular transmiten señales extracelulares a través de vías de señalización intracelular.

las proteínas receptoras realizan el primer paso de la transducción de señales: se le une la señal extracelular lo que genera como respuesta nuevas señales intracelulares , el proceso de señalización intracelular resultante actúa como una carrera de relevo molecular, en la que el mensaje es pasado ‘corriente bajo’ de una molécula de señalización intracelular a otra, cada una de las cuales activa o genera la siguiente molécula señalizadora de vía, hasta que se activa una una enzima metabólica, el citoesqueleto adopta una nueva configuración , o gen es activado o desactivado. los componentes de las vías de señalización intracelular cumplen una o más funciones cruciales.

- pueden simplemente transmitir la señal,lo que ayuda a la propagación por la célula.

- pueden amplificar la señal recibida e intensificarla, de manera que unas pocas señales extracelulares sean suficientes para provocar una gran respuesta intracelular.

- pueden recibir señales de más de una vía de señalización intracelular e integrarlas antes de transmitir una señal.

- pueden distribuir la señal a más de una vía de señalización o proteína efectora, lo que crea ramificaciones en el diagrama de flujo de información y provoca una respuesta compleja.

Algunas proteínas de señalización intracelular actúan como interruptores moleculares.

Muchas de las proteínas de señalización intracelular clave se comportan como interruptores moleculares: la recepción de una señal las hace pasar de un estado inactivo a un activo.Con frecuencia se menosprecia la importancia del proceso de desactivación. Para que una vía de señalización se recupere después de transmitir una señal y esté preparada para transmitir otra, cada proteína activada de la vía debe ser reajustada a su estado original, no estimulado. Ambos mecanismos son de igual importancia en el proceso de señalización. Muchas de las proteínas interruptoras controladas por fosforilación son proteincinasas, que suelen estar organizadas en cascadas de fosforilación: una proteinasa, activada por fosforilación , fosforila la siguiente proteinasa de la secuencia, y así sucesivamente, lo que transmite la señal y , en el proceso, la amplifica la distribuye y la modula.dos tipos principales de proteincinasas operan en las vías de señalización intracelular. serina/treonina cinasas. son tirosinasas que fosforilan proteínas en serinas o treoninas;otras son tirosincinasas, que fosforilan