COMUNICACIÓN ENTRE LAS CÉLULAS

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El cAMP es un segundo mensajero capaz de difundirse a otros sitios dentro de la celula. La sintesis de AMP ciclico sigue a la union del primer mensajero, una hormona u otro ligando, con un receptor en la superfi cie externa de la celula. los segundos mensajeros permiten a las celulas establecer una respuesta coordinada a mayor escala despues de la estimulación con un solo ligando extracelular. Los segundos mensajeros son como el Ca2+, fosfoinositidos, trifosfato de inositol, diacilglicerol, GMP ciclico y oxido nitrico. Los fosfolipidos de las membranas celulares se convierten en segundos mensajeros por la accion de varias enzimas que se regulan como respuesta a las senales extracelulares. Estas enzimas incluyen fosfolipasas (enzimas separadoras de lipidos), fosfolipidocinasas (enzimas que fosforilanlipidos) y fosfatasas de fosfolipidos (enzimas que desfosforilanlipidos). Las fosfolipasas son enzimas que hidrolizan enlaces esterespecificos que conectan diferentes bloques de construccion que forman una molecula de fosfolipido. los lipidos que actuan como segundos mensajeros y han sido los mas estudiados, los cuales se derivan del fosfatidilinositol y se producen despues de la transmision de senales de receptores unidos con proteina G y proteintirosincinasas receptoras. No se describe otro grupo de segundos mensajeros lipidicos derivados de la esfingomielina. La generación de segundos mensajeros como resultado de la degradación inducida por ligando de los fosfoinosítidos (PI) en la bicapa lipídica comienza agregando grupos fosfato mediante las cinasas de lipidos al fosfatidilinositol (PI) para formar PIP2. Cuando el receptor capta un estimulo, el receptor unido con ligando activa una proteina G heterotrimerica que activa a la enzima fosfolipasa C especifica para PI, la cual cataliza la reaccion en la que PIP2 se divide en diacilglicerol (DAG) y 1,4,5-trifosfato de inositol (IP3). El DAG recluta la cinasa de proteina PKC a la membrana y activa la enzima. El IP3 se difunde hacia el citosol, donde se une con un receptor IP3 y un canal del calcio en la membrana del retículo endoplasmico liso. La union de IP3 con su receptor produce la liberacion de iones calcio hacia el citosol. Las proteintirosincinasas son enzimas que fosforilan residuosespecificos de tirosina en sustratos proteicos. La fosforilacion deproteina-tirosina es un mecanismo para la transducción desenales que aparecio con la evolucion de los organismos multicelulares. Estas cinasas participan en la regulacion del crecimiento, division, diferenciacion, supervivencia, union con la matriz extracelular y migracion de las celulas.La expresion de proteintirosincinasas mutantes que no puede regularse y se mantienen en actividad constante puede causar division celular descontrolada y cancer. la transduccion de senales por proteintirosincinasas.Algunas proteinas G actuan mediante la inhibicion de sus efectores. El mismo estimulo puede activar una proteina G estimulante (una con alguna subunidad Gαs) en una celula y una proteina G inhibidora (una con alguna subunidad Gαi) en otra diferente. Por ejemplo, cuando la adrenalina se une con un receptor adrenergico beta en una celula de musculo cardiaco, se activa una proteina G con una subunidad Gαs, lo cual estimula la produccion de cAMP, lo que a su vez aumenta la velocidad y fuerza de la contraccion. En cambio, cuando la adrenalina se une con un receptor adrenérgico alfa en una celula de musculo liso en el intestino, se activa una proteina G con una subunidad Gαi, la cual inhibe la producción decAMP e induce relajacion del musculo. Por ultimo, algunos receptoresadrenergicos activan proteinas G con subunidades Gαq, que activan PLCβ. Esta claro que el mismo mensajero extracelular puede activar varias vias en distintas celulas. La capacidad de los seres humanos para ver, percibir sabores y olores depende en buena medida de los GPCR. La rodopsina es la proteina sensible a la luz presente en los bastones de la retina, las cuales son las celulasfotorreceptoras que responden a la baja intensidad de luz y proporcionan las imagenes en blanco y negro del ambiente por la noche o en una habitacion oscura. En los conos de la retina existen varios GPCR muy relacionados que suministran la capacidad para la vision a color cuando la luz es mas intensa. La activacion de fosfodiesterasa de cGMP da por resultado concentraciones mas bajas de cGMP, lo que ocasiona el cierre de los canales de sodio. Esta respuesta, inusual en el sentido de que es inducida por un decremento en laconcentracion de un segundo mensajero, puede hacer que se generen potenciales de accion a lo largo del nervio optico.El sentido del olfato depende de los impulsos nerviosos transmitidos por las neuronas olfatorias desde el epitelio que recubre la parte superior de la cavidad nasal hasta el bulbo olfatorio, que se localiza en la base del cerebro. La función del calcio como mensajero intracelular. Los iones de calcio tienen un papel significativo en una gran variedad de actividades celulares, entre ellas la contracción muscular, division celular, secrecion, fecundacion, transmisión sinaptica, metabolismo, transcripcion, movimiento celular y apoptosis. En cada uno de estos casos, se recibe un mensaje extracelular en la superfi cie de la celula el cual produce unaumento drastico de la concentracion de iones calcio dentro del citosol. La concentracion de iones calcio en un compartimiento celular particular esta bajo el control de la actividad regulada de las bombas de Ca2+ y los canales ionicos para Ca2+ que se localizan dentro de las membranas que rodean el compartimiento. La concentracion de iones Ca2+ en el citosol de una celula en reposo se mantiene en niveles muy bajos, casi siempre alrededor de 10–7 M. En cambio, la concentracion de los iones en el espacio extracelular o dentro de la luz del reticuloendoplasmico o una vacuola vegetal es 10 000 veces mas alta que en el citosol. El nivel citosolico de calcio se mantiene muy bajo porque: 1) los canales ionicos para Ca2+ de las membranas plasmatica y delreticuloendoplasmico se mantienen cerrados, lo que hace que estas membranas sean muy impermeables a este ion, y 2) los sistemas de transporte del Ca2+ impulsados por ATP de las membranasplasmaticas y del reticuloendoplasmico bombean calcio fuera del citosol.2 El aumento anormal de la concentración citosolica de Ca2+, como ocurre a veces por ejemplo en lascelulas cerebrales despues de un accidente vascular cerebral, puede ocasionar muerte celular masiva. Convergencia, divergencia y comunicación cruzada entre diferentes vías de señalización Las vias de senalizacion antes descritas, muestran vias lineales que conducen de manera directa a un receptor en la superficie celular a un blanco final. En realidad, las vias de señalización de la celula son mucho mas complejas ya que; las senales de diversos receptores no relacionados, cada uno unido con su propio ligando, pueden