¿qué es la señalización celular?
la señalización celular es el proceso de comunicación celular dentro del cuerpo impulsado por las células que liberan y reciben hormonas y otras moléculas de señalización. Como proceso, la señalización celular se refiere a una vasta red de comunicación entre y dentro de cada célula de nuestro cuerpo. La señalización celular Permite la coordinación dentro de los organismos multicelulares.,
visión general
la señalización celular puede ocurrir a través de varias vías diferentes, pero el tema general es que las acciones de una célula influir en la función de otro. La señalización celular es necesaria por los organismos multicelulares para coordinar una amplia variedad de funciones. Las células nerviosas deben comunicarse con las células musculares para crear movimiento, las células inmunitarias deben evitar destruir las células del cuerpo y las células deben organizarse durante el desarrollo de un bebé.,
algunas formas de señalización celular son intracelulares, mientras que otras son intercelulares. Las señales intracelulares son producidas por la misma célula que recibe la señal. Por otro lado, las señales intercelulares pueden viajar por todo el cuerpo. Esto permite que ciertas glándulas dentro del cuerpo produzcan señales que actúan sobre muchos tejidos diferentes en todo el cuerpo., Cada célula diana tendrá los receptores requeridos, como en la imagen de abajo:
la señalización celular es como una pequeña glándula dentro del cerebro puede reaccionar a estímulos externos y coordinar una respuesta. En respuesta a estímulos como la luz, los olores o el tacto, la glándula puede, a su vez, liberar una hormona que activa las respuestas en diversos sistemas corporales para coordinar una respuesta a una amenaza u oportunidad.,
tres etapas de señalización celular
en su núcleo la señalización celular puede describirse simplemente como la producción de una «señal» por una célula. Esta señal es recibida por una celda «objetivo». En efecto, se dice que la transducción de señal tiene tres etapas:
- Primero, recepción, por la cual la molécula de señal se une al receptor
- Luego, transducción de señal, que es donde la señal química resulta en una serie de activaciones enzimáticas
- Finalmente, la respuesta, que es la respuesta celular resultante.,
tipos de vías de señalización celular
la señalización celular sirve un propósito vital al permitir que nuestras células lleven a cabo la vida como la conocemos. Además, gracias a los esfuerzos concertados de nuestras células a través de sus moléculas de señalización, nuestro cuerpo es capaz de orquestar las muchas complejidades que mantienen la vida. Estas complejidades, en efecto, exigen una colección diversa de vías mediadas por receptores que ejecutan sus funciones únicas.
en general, un ligando activará un receptor y causará una respuesta específica., Los receptores son típicamente moléculas de proteína, como se ve en azul abajo. El ligando naranja puede ser muchos tipos diferentes de moléculas, pero forma un ajuste inducido con el receptor que es muy específico.
receptores intracelulares
un tipo común de receptor de señalización es el receptor intracelular, que se encuentra dentro del citoplasma de la celular y generalmente incluye dos tipos., Además de los receptores citoplasmáticos, los receptores nucleares son una clase especial de proteína con diversos dominios de unión al ADN que cuando se unen a esteroides u hormonas tiroideas forman un complejo que entra en el núcleo y modula la transcripción de un gen. Los receptores IP3 son otra clase, que se encuentran en el retículo endoplásmico y realizan funciones importantes como la liberación de Ca2 + que es tan crucial para la contracción de nuestros músculos y la plasticidad de nuestras células neuronales.,
los canales iónicos controlados por ligando
que abarcan nuestras membranas plasmáticas son otro tipo de receptor llamado canales iónicos controlados por ligando que permiten que los iones hidrófilos crucen las gruesas membranas grasas de nuestras células y orgánulos. Cuando se une a un neurotransmisor como la acetilcolina, se permite que los iones (comúnmente K+, Na+, Ca2+ o Cl–) fluyan a través de la membrana para permitir que la función de mantenimiento de la vida de la activación neural tenga lugar, ¡entre muchas otras funciones!,
receptores acoplados a proteínas G
comparativamente, los receptores acoplados a proteínas G (GPCR) siguen siendo el grupo más grande y diverso de receptores de membrana en eucariotas. De hecho, son especiales en que reciben la entrada de un grupo diverso de señales que van desde la energía de la luz a los péptidos y azúcares. En efecto, su mecanismo de acción también comienza con un ligando que se une a su receptor., Sin embargo, la demarcación es que la Unión del ligando resulta en la activación de una proteína G que luego es capaz de transmitir una cascada completa de activaciones de enzimas y segundos mensajeros que llevan a cabo una increíble variedad de funciones como la vista, la sensación, la inflamación y el crecimiento.
receptor tirosina quinasas
del mismo modo, los receptores tirosina quinasas (RTKs) son otra clase de receptores revelados para mostrar diversidad en sus acciones y mecanismos de activación., Por ejemplo, el método general de activación sigue un ligando que se une al receptor tirosina quinasa, lo que permite que sus dominios de quinasa se dimericen. Entonces, esta dimerización invita a la fosforilación de sus dominios de tirosina quinasa que, a su vez, permiten que las proteínas intracelulares se unan a los sitios fosforilados y se vuelvan «activas».»Una función importante de las tirosinas quinasas receptoras es su papel en la mediación de las vías de crecimiento. Por supuesto, la desventaja de tener redes de señalización complejas radica en las formas imprevistas en que cualquier alteración puede producir enfermedad o crecimiento no regulado: cáncer., Aún así, aún queda mucho por entender sobre las vías de señalización celular, pero un hecho apreciable es que la importancia que tienen es nada menos que monumental.
ligandos de señalización celular
normalmente, la señalización celular es mecánica o bioquímica y puede ocurrir localmente. Además, las categorías de señalización celular están determinadas por la distancia que debe recorrer un ligando. Del mismo modo, los ligandos hidrofóbicos tienen propiedades grasas e incluyen hormonas esteroides y vitamina D3. Estas moléculas son capaces de difundirse a través de la membrana plasmática de la célula objetivo para unirse a los receptores intracelulares en el interior.,
por otro lado, los ligandos hidrofílicos son a menudo derivados de aminoácidos. En cambio, estas moléculas se unirán a los receptores en la superficie de la célula. Comparativamente, estas moléculas polares permiten que la señal viaje a través del ambiente acuoso de nuestros cuerpos sin ayuda.
tipos de moléculas de señalización celular
a las moléculas de señalización se les asigna actualmente una de las cinco clasificaciones.
- los ligandos Intracrinos son producidos por la célula diana. Luego, se unen a un receptor dentro de la célula.,
- los ligandos Autocrinos son distintos en que funcionan internamente y en otras células diana (ej. Células inmunitarias).
- los ligandos Yuxtacrinos se dirigen a las células adyacentes (a menudo llamadas señales «dependientes del contacto»).
- los ligandos Paracrinos se dirigen a las células solo en las proximidades de la célula emisora original (ej. Neurotransmisor).
- Por último, las células endocrinas producen hormonas que tienen la importante tarea de dirigirse a las células distantes y a menudo viajan a través de nuestro sistema circulatorio.
¿cómo indica la insulina a una célula que tome glucosa?,
un gran ejemplo (y bien utilizado) de una vía de señalización celular se ve en las acciones de equilibrio de la insulina. La insulina, una pequeña proteína producida por el páncreas, se libera cuando los niveles de glucosa en la sangre son demasiado altos.
primero, los altos niveles de glucosa en el páncreas estimulan la liberación de insulina en el torrente sanguíneo. La insulina llega a las células del cuerpo, donde se une a los receptores de insulina., Esto establece una vía de transducción de señales dentro de cada célula que hace que los canales de glucosa se abran, como se ve en este gráfico:
en el torrente sanguíneo se disminuyen lentamente. Las células utilizarán la glucosa para crear energía ATP o las células lo almacenan como grasas y almidones para su uso posterior., Una vez que el nivel de glucosa en el torrente sanguíneo ha caído a un nivel suficiente, el páncreas deja de producir insulina y las células cierran sus canales de glucosa.