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Mecanismos Celulares y Moleculares (Señalización celular (3 pasos…
Mecanismos Celulares y Moleculares
Comunicación celular
3 ejemplos
Paracrina
Comunicacion a corta distancia
A través de la liberación de mensajeros químicos
Importante en el desarrollo
Señalización Sinaptica
Llamada así debido a la Sinapsis - union entre dos neuronas donde ocurren señales.
Autocrina
La célula se manda la señal
a si misma.
El receptor se encuentra en su propia superficie o dentro de la célula. (dependiendo de el tipo de señal)
Importante en el desarrollo
Endocrina
Utilizada cuando la célula manda señalizaciones a largas distancias.
Señales producidas por células especializadas
Tipo de senal producida --> Hormona
Frecuentemente se usa el torrente sanguíneo para su manifestación
A través del
ambiente que rodea
a la celular .
Capacidad de
intercambiar
informacion fisioquimica
Señalización celular
Afinidad Ligando-receptor
Vienen en pares combinados
1 Receptor solo reconoce uno o algunos ligandos específicos
1 Ligando solo se une a algunos receptores diana
Su union cambia su forma, lo que permite cambios en la célula o transmitir una señal para lograrlo
Segundos Mensajeros
AMPc
Calcio
Catión multifuncional como segundo mensajero en grupos celulares del sistema inmunitario
Linfocitos T y B
Macrofagos
Mastocitos
Derivado de ATP
IP3
Formada junto con el Diaglicerol
Capaces de activar a la proteina Quinasa Ca- calmodumina y la proteina quinasa C en su ruta de transduccion
DAG
Transducción de Señales
Controlada por receptores de membrana
3 pasos
Recepción
De señal extracelular mediante células diana
Primer mensajero
La célula emisora produce
ligandos
que serán recibidos por los receptores de las células dianas
Moléculas señalizadoras que se unen específicamente a otras moléculas señalizadoras
Transducción
De la señal desde afuera de la célula diana hacia una intracelular
Respuesta celular
Ocurre en la célula diana
Ya que una molécula fue unida al receptor, altera la forma o actividad del mismo y se producen cambios en la célula.
Afectan la función o expresión de proteínas efectoras específicas
Comunicación intracelular de señales químicas.
Union de ligando y receptor se inicia una vía de señalización
Moléculas que transmiten señales por lo general son proteínas. Los demás incluyen- fosfolipidos e iones.
Fosforilacion
Proceso para alterar la actividad de una proteína al agregar un grupo Fosfato
Ejemplo- la cascada de señalización del MAPK
Receptores asociados a proteínas G triméricas.
Estructura de proteínas G triméricas.
Única cadena polipeptídica con siete dominios transmembrana, un dominio amion-terminal extracelular y un dominio carboxilo-terminal hidrofílico intracelular.
Papel de GTP
Proteínas G heterodiméricas están compuestas por subunidades α, una β y una γ.
La subunidad α es la que
une e hidroliza el GTP.
El Ligando se une a receptor haciendo posible el intercambio de GDP por GTP.
Una vez activada la subunidad se une a efectores para generar segundos mensajeros que participan en la cascada de señalización.
Adelinato ciclasa y procesos regulados por AMPc
AMPc
Monofosfato de adenosina cíclico
Segundo mensajero
Tiene un papel en la actividad de transcripción de genes que median la progresión del ciclo celular, diversas respuestas celulares y las respuestas inmunitarias innata y adaptativa
Puede regular la actividad
funcional
de
células T reguladoras CD4+Foxp3+
(Treg)
Actuan en la supresión de la respuesta inmunitaria, controlando la respuesta inflamatoria exacerbada, los procesos autoinmunitarios y las respuestas alérgicas.
T convencionales CD4+Foxp3- (Tcon)
células presentadoras de antígeno
Adelinato Ciclasa
Enzima intracelular
Cataliza la conversión de adenosintrifosfato (ATP) en adenosinmonofosfato cíclico (AMPc),
activación de receptores de membrana.
Fosfolipasa C y procesos regulados por IP3 y DAG
Diferenciación y crecimiento celular
Tráfico de vesículas intracelulares
Activación de canales y transportadores iónicos
Activación de insulina
Cambios en el citoesqueleto
Apoptosis
Importancia del Calcio como segundo mensajero
Participa como segundo mensajero en la transducción de señales al interior celular.
Para cada señal que se transduce, se generan patrones de Ca precisos que modifican grupos de proteínas específicos y generan respuestas celulares para cada señal.
Ozono
Las defensas celulares antioxidantes producen un déficit en la respuesta de los sistemas antioxidantes, lo que causa una alteración en la señalización intracelular
La condiciones de contaminación ambiental a las que el ser humano puede estar expuesto...
...ha permitido establecer que un factor crucial es el establecimiento de un estado crónico de estrés oxidativo
Alteración en la señalización celular, causando pérdida de la regulación de la respuesta inflamatoria y alteración de vías de señalización intracelular
La producción de especies reactivas de oxígeno por ozono activa las proteínas cinasas activadas por mitógenos (MAPK).
Hay aumento en la autofosforilación de receptores unidos a RTK
La presencia de los antioxidantes implica el bloqueo de varias cascadas de señalización
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Contaminación por ozono, estrés oxidativo, plasticidad sináptica y neurodegeneración | Neurología.
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Receptores con actividad de tirosina-cinasas (RTKs).
RTKs
Estructura molecular
Monomeros con una hélice transmembranal individual
Dominio extracelular selectivo para un ligando específico
Dominio intracelular de Tirosina Quinasa y múltiples residuos de Tirosina.
Estas proteínas transmembranales se dimerizan al unirse con la molécula de señalización extracelular.
Ligandos
EGF
Receptor=EGF
Estimula proliferación de diferentes tipos de células
Insulina
Receptor de insulina
Estimula la utilización de carbohidratos y síntesis de proteínas
NGF
Receptor= Trk-A
Estimula sobrevivencia y desarrollo de neuronas
PDOF, AA, AB, BB
Receptores PDGF a y b
Estimula sobrevivencia, desarrollo, proliferación de varios tipos de células.
Factores de crecimiento de fibroblastos
VEGF
Receptor VEGF
estimula angiogenesis
RTKs son receptores ligandos a enzimas
Mecanismo de activación
El ligando genera un cambio conformacional en el
receptor que genera su dimerización
Extremos citosólicos de
los receptores disparan el proceso de señalización intracelular.
La
autofosforilazion
del dominio citoplasmatico de los RTKs es importante para el mecanismo de activación de las proteínas que se implican en la cascada de señalización dependiente de la activacion de ese receptor especifico
Fosforilazion se produce en tirosinas intracelulares
Proteína se une a una determinada fosfotirosina (que esta localizada en la porción citosólica del receptor)
Posteriormete es fosforilada en una de sus tirosinas por el dominio quinasa del receptor.
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Funciones celulares controladas por RTKs
Metabolismo
Expresión genética
Proliferación
Diferenciación celular
Crecimiento
Supervivencia
GRB2
Adaptadora
Ayuda a activar vía MAP cinasa
Proteína Ras activa RAF (MAPKKK), MAPKKK fosforila y estimula Mek (MAPKK), Mek fosforila Erk (MAPK), Erk fosforila factores de transcripción