Comunicación Intercelular: Bases
Moleculares de la Señalización Celular
Dr. Ricardo Curcó
Conceptos Clave
• Comunicación Celular: Paso de señales de una célula a
otra.
• Las señales pueden ser de dos tipos:
– Eléctricas.
– Químicas.
• Hormonas:
– Mensajeros químicos (MQ) producidos y secretados por
glándulas endocrinas, que son liberados al torrente
sanguíneo, y ejercen su función en un sitio distante al de
su producción.
• Neurotransmisores:
– MQs producidos y secretados por neuronas, que son
liberados en una estructura especializada en comunicación
intercelular (sinapsis).
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Tipos de Comunicación Intercelular
Yuxtacrina
Señal: eléctrica o química.
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Conceptos Clave
• Transducción: paso/transformación de una
forma de energía o señal a otra de distinta
naturaleza.
– Transducción de señal. La unión de un agonista a
su receptor en la superficie celular da inicio a una
secuencia de acontecimientos que conduce a un
cambio en la concentración intracelular de un
segundo mensajero.
– Vías de señalización.
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Elementos de las Vías
de Señalización:
5. Respuesta
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Receptores
Proteína en la membrana celular o dentro de la
célula, que de forma específica y afín se une a
un MQ.
RESPUESTA
• Existen varios tipos de receptores para un
determinado mensajero químico.
• Diferentes tipos de células poseen el mismo
receptor para un determinado mensajero
químico.
– La respuesta es distinta según el tipo celular.
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Mensajeros químicos
Los MQ son moléculas que unen al receptor
con elevada afinidad y especificidad.
RESPUESTA
Aminas
• Epinefrina
• Norepinefrina
• Dopamina
• Serotonina
Péptidos y
proteínas
• Insulina
• Angiotensina
II
• TSH
Esteroides
• Aldosterona
• Estrógenos
• Ácido
retinoico
Otras
moléculas
• Aminoácidos
• Nucleótidos
• Iones
• Gases
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Conceptos Clave
• Especificidad. Capacidad que tiene un
receptor de unirse a sólo un número limitado
de ligandos, los cuales están estructuralmente
relacionados.
• Afinidad: es la fuerza con la cual un ligando se
une a su receptor.
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Conceptos Clave
• Saturación: porcentaje de receptores ocupados
por un ligando.
• Competitividad: capacidad de ciertos ligandos,
estructuralmente semejantes, de combinarse con
el mismo receptor.
• Agonista: ligando que se une al receptor y
desencadena la respuesta celular.
• Antagonista: sustancia que compite con el
mensajero químico endógeno por su receptor. No
desencadena la respuesta del ligando endógeno.
– AgRP.
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Conceptos Clave
• Gen: secuencia de ADN que codifica una
secuencia de aminoácidos de una proteína.
• Expresión genética: grado de transcripción
genética que presentan diferentes genes.
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Receptores
• Una célula puede poseer diferentes
receptores para el mismo mensajero químico.
– La respuesta dependerá del subtipo de receptor
con el cual interaccionó el MQ.
• Existen 4 tipos:
– Canales activados por ligando (receptores
ionotrópicos).
– Acoplados a proteínas G heterotriméricas.
– Con actividad enzimática (intrínseca o asociada).
– Intracelulares (nucleares).
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Receptores Ionotrópicos
• Receptores con canal iónico o canales
operados por ligandos.
• Se presentan a nivel de sinapsis químicas.
• MQs: ACh (receptor nicotínico), glutamato y
aspartato (NMDA y AMPA), glicina y GABA
(receptor GABAA), serotonina (receptores
5HT3) y ATP (receptores P2X).
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Receptores Ionotrópicos
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Receptores Ionotrópicos
Corriente: Na+, K+ y Ca2+
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Receptores Ionotrópicos
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Receptores Acoplados a Proteínas G
• Más grande familia de receptores.
• Tienen 7 TM (α hélices), y están acoplados a proteínas
G heterotriméricas.
• Incluye los receptores α y β adrenérgicos, muscarínicos
de ACh, serotonina, adenosina, olfatorios, rodopsina y
la mayoría de hormonas peptídicas.
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Calcio como segundo mensajero
• La [Ca2+]i es muy controlada, y altamente
inferior en comparación con la [Ca2+]o.
• Puede tener efectos sobre el Vm o bien unirse
a proteínas.
• Destaca su efecto sobre la calmodulina.
– Proteína presente en todas las células.
– Une cuatro iones de calcio.
– El complejo Ca2+-calmodulina regula proteínas
intracelulares (p. ej. CaMK).
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Calcio como segundo mensajero
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Calcio como segundo mensajero
• La [Ca2+]i regresa a valores basales gracias a
sistemas de transporte presentes en la
membrana plasmática (PMCA, NCX) y la
recaptación en los almacenes intracelulares
(SERCA).
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Receptores con actividad enzimática
• Son receptores que al unirse el MQ muestran
activación enzimática de forma directa o
indirecta. Estructuralmente, tienen 1 TM.
• Tipos de actividad enzimática:
– Tirosina kinasa.
– Serina - treonina kinasa.
– Guanilato ciclasa.
– Tirosina fosfatasa.
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Receptores Intranucleares
• Clásicamente, sus funciones se han descrito a
nivel de transcripción génica (intranucleares).
• Pueden estar asociados a membranas (no como
proteínas integrales), acoplados a hsp (56, 70 y
90) en el citosol o disueltas en el núcleo.
• Se dividen en tres familias:
– Familia I: hormonas esteroideas. Homodimerizan.
– Familia II: hormonas tiroideas, vitamina D y
retinoides. Heterodimerizan.
– Familia III: receptores huérfanos.
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Receptores Intracelulares (Nucleares)
Receptor
Nombre
Dimerización
GR
Receptor glucocorticoides
GR/GR
MR
Receptor mineralocorticoides
MR/MR
PR
Receptor progesterona
PR/PR
ER
Receptor estrógenos
ER/ER
AR
Receptor andrógenos
AR/AR
VDR
Receptor vitamina D
VDR/RXR
TR
Receptor hormona tiroidea
TR/RXR
RAR
Receptor ácido retinoico
RAR/RXR
SXR
Receptor esteroides y xenobióticos
SXR/RXR
CAR
Receptor androstano constitutivo
CAR/RXR
Familia I
Familia II
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Receptores Intracelulares
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Comunicación Intercelular: Mecanismos de acción de mensajeros