Comunicação celular

514 visualizações

Publicada em

0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
514
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
5
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
5
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Comunicação celular

  1. 1. COMUNICAÇÃO CELULAR As células em um organismo multicelular, precisam se comunicar umas com as outras de modo a direcionarem e regularem seu crescimento, desenvolvimento e organização. Células animais se comunicam secretando substâncias químicas que sinalizam células distantes. Sinais endócrinos ocorrem quando substâncias chamadas hormônio são secretadas pelas células e viajam através da corrente sanguínea até células-alvo. Na sinalização parácrina, a célula secreta mediadores químicos locais que ajem somente em células vizinhas. Moléculas de sinalização parácrina são rapidamente internalizadas, destruidas ou imobilizadas. A sinalização sináptica ocorre quando moléculas são liberadas de vesículas em juncões neuronais chamadas sinapses. Estas moléculas, os neurotransmissores, se difundem através da fenda sináptica e vão agir somente na célula-alvo pós-sináptica. Todas estas substâncias químicas se ligam à receptores de dentro ou de fora da célula-alvo iniciando a resposta celular. O mecanismo de recepção varia de acordo com a solubilidade de cada tipo de molécula (endócrina, parácrina ou neurotransmissor) em água. Moléculas hidrofóbicas precisam ser carregadas pela corrente sanguínea ligadas a proteínas transporte e por isso sua meia-vida na corrente sanguínea é de horas ou dias, ao contrário de moléculas hidrofílicas que são degradadas rapidamente. Portanto, moléculas de sinalização que são solúveis em água usualmente medeiam respostas de curta
  2. 2. duração, enquanto moléculas de sinalização que não são solúveis em água medeiam respostas bem mais longas. Receptores intracelulares Pequenas moléculas hidrofóbicas de sinalização (hormônios esteróides e tireoideanos) atravessam a membrana da célula-alvo para se ligarem a receptores intracelulares localizados no citoplasma ou no núcleo desta célula. O complexo hormônio-receptor sofre uma mudança conformacional que leva a um aumento da afinidade do receptor pelo DNA regulando a transcrição de genes específicos, tal ligação, leva à ativação ou à supressão destes genes. O produto de alguns genes, ainda, podem servir de ativadores de outros genes produzindo um efeito secundário. Receptores celulares ligados à membrana Todas as moléculas hidrofílicas e as prostaglandinas efetuam sua resposta celular por se ligarem a receptores proteicos específicos localizados na membrana da célula-alvo. Estes receptores se ligam a moléculas sinalizadoras com grande afinidade e transduzem o sinal em sinais intracelulares que afetam o desenvolvimento celular. Receptores de membrana não regulam a expressão gênica diretamente. Estes receptors transmitem o sinal através da membrana e a resposta da célula-alvo vai depender de moléculas secundárias, denominadas segundo mensageiro (ex: cAMP, fosfato de inositol ou cálcio). Existem três tipos de receptores de membrana, baseados no mecanismo de transdução de sinal. Receptores associados a canais: estes são canais de ions involvidos na sinalização sináptica ( tecido nervoso ou junção neuromuscular).Um transmissor específico pode rapidamente abrir ou fechar os canais de ions por se ligarem a receptores associados a estes canais, mudando, assim, a permeabilidade da membrana celular a certo íon. Receptores catalíticos: estes receptores se comportam como enzimas quando ativados por um ligante específico. A maioria destes receptores apresentam uma
  3. 3. região citoplasmática catalítica que se comporta como uma tirosina quinase. Uma proteínas-alvo é fosforilada em resíduos específicos de tirosina, mudando, assim, sua conformação (ex: receptor para insulina). Receptores associados a proteína-G: quando ligados a um ligante específico estes receptores, indiretamente, ativam ou inativam uma enzima ou um canal iônico ligados a membrana celular, esta interação é mediada por uma proteína associada a uma molécula de GTP. Proteínas-G associadas a receptores iniciam uma cascata de eventos químicos dentro da célula-alvo que geralmente altera a concentração de mensageiros intracelulares como cAMP ou trifosfato de inositol, estes mensageiros intracelulares alteram o comportamento de proteínas intracelulares. O efeito destes mensageiros são rapidamente revertidos quando o sinal extracelular é removido TEXTO 2 Um dos principais mecanismos que garantem o funcionamento integrado nos organismo pluricelulares é o da Sinalização Celular. As células se comunicam, mandando sinais elétricos ou químicos, os quais regulam as atividades celulares, respostas a estímulos do meio ambiente e outras. Esse tópico de Biologia Celular é muito importante para compreender diversas atividades metabólicas dos organismos e até mesmo disfunções na atividade celular, como em doenças autoimunes e no câncer.
  4. 4. Exemplo de Mecanismo de Sinalização Celular O estímulo é freqüentemente um ligante químico que se liga um receptor e o ativa, mas também pode ser um estimulo elétrico Um receptor ativo transduz o estímulo em um sinal químico dentro da célula (mudança de concentração ou de atividade de uma molécula mensageira); essa transdução converte um tipo de sinal (estímulo) em outro sinal (mensageiro). Tipos de Ligantes – Sinalização: * Sinalização dependente de contato – Proteínas ligadas à membrana plasmática de uma célula podem interagir com receptores de uma célula adjacente. A substancia indutora não é secretada, ficando na superfície da célula sinalizadora. * Sinalização parácrina – As moléculas sinalizadoras (mediadores locais) agem em múltiplas células-alvo, próximas do local de sua síntese. Exemplo: Neurotransmissores. * Sinalização autócrina - A célula responde a substâncias liberadas por ela mesma. As moléculas sinalizadoras são os mediadores locais, como por exemplo, alguns fatores de crescimento. * Gap Junctions - os sinais são transmitidos para células imediatamente adjacentes através das membranas (por componentes lipídicos ou proteicos). Exemplo: Transmissão da despolarização em células cardíacas.
  5. 5. * Sinalização Endócrina – os sinais são hormônios transmitidos a diversas localidades do organismo via corrente sanguínea. Tipos de Receptores: * Receptores Nucleares – de localização Intracelular, são receptores citosólicos que atuam principalmente na transcrição de genes através do DNA. Regulam a transcrição de genes através de hormônios esteróides, tireóideanos, ácido retinóico e vitamina D. Um ligante atravessa a membrana e se liga no receptor no citosol onde migra para o núcleo, ocorrendo transcrição genética, sintetizando proteínas e assim gera efeitos celulares. * Receptores de Membrana – localizados na membrana plasmática celular, se associam a ligantes hidrofílicos que não conseguem atravessar a bicamada lipídica. Tipos de Receptores de Membrana – Sinalização Celular São eles Canais Iônicos, Integrinas, Receptores Enzimáticos e Receptores associados a proteína G (GPCR). Ao serem ativados, tais receptores transferem o sinal para mensageiros secundários que levam a mensagem para o citosol. Exemplos da Transdução de Sinal na Célula: * O tipo de Receptor associado a proteína G é um dos mais importantes na célula, pois pode amplificar o sinal recebido ao ativar varias enzimas e segundos mensageiros. A parte da GPCR que fica na membrana recebe o sinal extracelular(ligante), sofre uma modificação em sua conformação e ativa a proteína G. Ela também muda sua conformação (de GDP para GTP) e transmite o sinal, ativando moléculas efetoras. * Receptores do Tipo Tirosina Kinase – os monômeros de domínios tirosina kinase são inativos, mas ao se ligarem a uma molécula sinal, formam dímeros e se ativam. Ocorre, então uma trans-fosforilação do grupo que passa a se ligar e fosforilar proteínas sinalizadoras intracelulares. Tais proteínas posteriormente, transmitem um sinal que gera uma resposta celular `a molecular sinal que se ligou inicialmente no receptor. As proteínas Tirosina Kinases são responsáveis pela fosforilação e modulação da atividade enzimática Veja no esquema abaixo como ocorre sua ativação e ação celular:
  6. 6. Ativacao de Receptores Tirosina Kinase – Fonte: Molecular Biology of the Cell (Alberts)

×