Biología de los factores de crecimiento.

 

Introducción a la biología celular
Bruce Alberts – Dennis Bray
Alexander Jonson – Julian Lewis
Martin Raff- Keith Roberts- Peter Walter

Ediciones- Omega
1999.

 

COMUNICACIÓN CELULAR (capítulo 15 pag. 483-514)

 
Las células han de ser capaces de reconocerse y de distinguir (luz, oscuridad, frío, caliente, nocivo, beneficioso, etc.) cuando una célula ha de reproducirse deja ir una sustancia para que sea detectada por otra célula con capacidad reproductora y del mismo tipo.
Se han de comunicar para relacionarse y actuar en conjunto. Desde la formación del embrión las células se especializan y determinan su supervivencia y su actuación posterior.

 

PRINCIPIOS GENERALES DE LA SEÑALIZACIÓN CELULAR.

* Transducción de la señal que de una forma u otra llega la señal a partir de unos puntos críticos. (mensaje escrito transmitido por teléfono y comprendido por el receptor.)
funcionamiento de una señal:
Célula señalizadora produce unas partículas moleculares que son detectadas por la célula diana mediante una proteína receptora.

La proteína receptora comienza un mecanismo que desencadena que la señal pase de externa a la célula a intracelular

 

LAS SEÑALES PUEDEN ACTUAR A LARGAS O A CORTAS DISTANCIAS.


Cuatro tipos de mandar las señales:

1 - Hormonas células endocrinas, Mandan por el riego sanguíneo las señales llegando a todas las partes del organismo

2 - Señalización paracrina.La molécula señalizadora difunde localmente a través del medio extracelular, permaneciendo cerca la célula que las secreta. Son mediadores locales.
- inflamación
- infección
- cicatrización

3 - Señalización neuronal. Través de los axones neurales la transmisión es muy rápida. (sinapsis ) son los neurotransmisores que transforman las señales eléctricas de las células mandando sus mensajes.

4 - Comunicación célula – célula . Las células realizan un contacto directo mediante una sustancia que las une membrana con membrana, durante el periodo embrionario dicha unión es muy habitual.

 

 

 

CADA CÉLULA RESPONDE A UN NÚMERO LIMITADO DE SEÑALES.

Una célula se ve expuesta a un sinfín de moléculas señalizadoras ha de cribar, discernir cuales son las que le interesa por su especificidad.

- Para responder a una señal ha de poseer un receptor a dicha señal.
- Podemos controlar la recepción y en la célula diana puede provocar cantidad de efectos:
- Forma
- Movimiento
- Metabolismo
- Expresión génica

Esto explica que células diferentes respondan de forma diferente a estímulos iguales. Especializándose las respuestas según la necesidad. (musculatura cardiaca contracción, glándulas salivares secreción de saliva).

Otra forma seria, la célula presenta una serie de receptores, que hacen sensible a la célula. Un conjunto de señales actuando juntas pueden provocar un efecto superior a la suma de los efectos de cada señal. La presencia de una señal modifica la respuesta a otra señal.

 

 

FACTORES DE CRECIMIENTO- mediadores locales.

Molécula señalizadoraLugar de origenNaturaleza químicaAlgunas acciones
Factor de crecimiento epidérmico ( EGF )Varias célulasProteínaEstimula a células epidérmicas y a otros muchos tipos celulares a proliferar
Factor de crecimiento derivado de las plaquetasVarias células incluyendo las plaquetasProteína Estimula a muchos tipos celulares a proliferar
Factor de crecimiento nerviosoVarios tejidos inervadosProteínaAumenta la supervivencia de ciertas clases de neuronas y el crecimiento de sus axones
HistaminamastocitosDerivado del aminoácido histidinaDilata y permeabiliza los vasos sanguíneos contribuyendo a causar la inflamación.
Oxido nítrico
( NO )
Células nerviosas;
Células endoteliales que tapizan los vasos sanguíneos.
Gas disueltoHace que las células musculares lisas se relajen; regula la actividad de las células nerviosas.

 

 

LOS RECEPTORES TRANSMITEN LAS SEÑALES MEDIANTE VIAS DE SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR.
 

• SEÑAL EN EXTERIOR DE LA CELULA.

• ENCUENTRA UNA CELULA DIANA.

• LA CELULA DIANA ES UNA PROTEINA RECEPTORA.

• LA PROTEINA RECEPTORA INICIA EL PRIMER PASO DE TRANSDUCCION.

• RECIBE LA SEÑAL EXTERNA Y GENERA UNA SEÑAL INTRACELULAR.

 

Este fenómeno pasa de célula a célula hasta que se genera una respuesta global (citoesqueleto).

Las cadenas de transmisión o cascadas de señalización tiene funciones cruciales.

1 - Transfieren físicamente la señal desde el primer punto en que se recibe hasta la maquinaria celular que ha de llevar a cabo la respuesta.
2 - Transforman la señal en una forma molecular capaz de estimular esta respuesta.
3 - En al mayoría de los casos la cascada de señalización también amplifican la señal recibida, haciéndola mas intensa, pocas moléculas extracelulares provocan una gran respuesta.
4 - la cascada de señalización pueden distribuir la señal, para poder influir en varios procesos en paralelo. La señal puede ser divergente y avisar a varias células diana dando respuestas complejas.
5 - La transmisión de la señal puede ser modulada según las condiciones del interior y exterior de la célula. (factores que pueden modificar la información).

 

ALGUNAS MOLÉCULAS SEÑALIZADORAS PUEDEN ATRAVESAR LA MEMBRANA PLASMÁTICA.

Hay dos tipos de moléculas transmisoras:

- Las grandes o demasiado hidrofobica que no pueden atravesar la membrana plasmática y la transmisión es a través de la membrana

- Las pequeñas o suficientemente hidrofobicas que si pueden atravesar la membrana plasmática. La señal es mas pequeña.

 

Las moléculas señalizadoras hidrofóbicas mas conocidas son las hormonas esteroideas cortisol, estradiol y testosterona. Y las hormonas tiroideas tiroxina
Todas estas hormonas pasan a través de la membrana plasmática de la célula diana.

* El oxido nítrico puede entrar en las células y activar directamente a las enzimas.

* Los receptores asociados a canales iónicos transforman las señales químicas en señales eléctricas.

 

 

* Las cascadas de señalización intracelular actúan como una serie de interruptores moleculares.

 

 

 

RECEPTORES ASOCIADOS A PROTEINAS- G –

La mayor parte de los receptores de membrana. Participan en las respuestas a una enorme diversidad de moléculas extracelulares de señalización, incluyendo:
- Hormonas.

 

- Mediadores locales.
- Neurotransmisores.

Son moléculas muy variadas pueden ser:
- Proteínas.
- Pequeños pépticos.
- Derivados de aminoácidos.
- Derivados de ácidos grasos.

Para cada una de ellas hay un receptor o un grupo de ellos.

Todos los receptores G estudiados constan de una cadena polipeptídica única que atraviesa la bicapa lipídica, hacia fuera y hacia adentro siete veces.
Son muy antiguos y se han encontrado en bacterias primitivas y en levaduras.


La estimulación de los receptores asociados a proteínas G activa las subunidades de las proteínas.

* Algunas proteínas G regulan canales iónicos.

 

 

Algunas proteínas G activan enzimas unidas a la membrana.