5.1. Tipos de comunicación celular PDF

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Profesora María del Carmen Damas ...

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5.1. Tipos de comunicación celular Según las estimaciones el cuerpo humano está formado por unos 75 billones de células que se comunican unas con otras. Existen sólo dos tipos básicos de señales fisiológicas para realizar esta comunicación: eléctricas y químicas. Las señales eléctricas son cambios en el potencial de membrana, las señales químicas son moléculas situadas sobre las células, sobre la matriz extracelular o secretadas por las células o en el líquido extracelular.

Las señales químicas son responsables de la mayor parte de la comunicación del organismo. Las células que reciben las señales eléctricas o químicas se llaman células diana o células blanco. Para que una señal química haga su efecto debe de interaccionar con una molécula receptora situada en la célula diana. Si bien la naturaleza química de las señales pueden variar (proteínas, lípidos, etc.) los receptores son siempre proteínas. Cuando la molécula señal se acopla a su proteína receptora esta última cambia su forma y produce un cambio en la célula diana. Nuestro cuerpo utiliza cuatro métodos básicos para la comunicación química entre células: 1. 2. 3. 4.

Uniones en hendidura o comunicantes, que permiten la transferencia directa de señales eléctricas entre células. Señales dependientes del contacto, que ocurren cuando las molécula de una membrana celular se unen a las moléculas de la membrana de otra célula, Comunicaciones locales mediante sustancias químicas que difunden a través del líquido extracelular y Comunicaciones a larga distancia. Una molécula señal es liberada a la sangre y su diana puede estar muy alejada del lugar de liberación.

Una molécula dada puede funcionar como señal en más de un tipo de comunicación. Por ejemplo, una molécula puede actuar cerca de la célula que la libera (comunicación local) y en lugares distantes del cuerpo (comunicación a larga distancia). 1. Las uniones en hendidura (gap juntions) crean puentes citoplasmáticos La forma más simple de comunicación entre células es la transferencia directa de señales químicas y eléctricas a través de las uniones en hendidura o canales proteicos comunicantes que forman puentes citoplasmáticos entre células adyacentes. Una unión en hendidura se forma a partir de la unión de proteínas que sobresalen de la membrana llamadas conexinas, en dos células adyacentes. Las conexinas unidas generan un canal proteico (conexón) que puede abrirse y cerrarse. Cuando el canal está abierto, las células conectadas funcionan como si fuesen una sola célula con varios núcleos (un sincitio). Cuando las uniones en hendidura están abiertas, los iones y las moléculas pequeñas como los aminoácidos, el ATP y el AMP cíclico difunden directamente desde el citoplasma de una célula al de la otra. Al igual que en otros canales de membrana, las moléculas más grandes no pueden pasar a través de las uniones en hendidura. Además, este tipo de unión es el único medio por el cual las señales eléctricas pueden pasar directamente de una célula a otra. El movimiento de las moléculas a través de las uniones en hendidura puede modularse o impedirse por completo.

En el sistema nervioso central este tipo de unión es utilizada entre neuronas vecinas para sincronizar su actividad (ver sinapsis eléctricas) y es muy frecuente entre astrocitos. 2. Señales dependientes del contacto Para algunas formas de comunicación entre las células es necesario que las moléculas de la membrana de una de ellas se unan a proteínas de la membrana de la otra. Así controlan las células de un tejido cuando tienen que dividirse o no. Si una célula muere, pierde el contacto con su vecina y comienza a dividirse para reemplazarla. Estas señales dependientes de contacto aparecen también en el sistema inmunitario y durante el crecimiento y el desarrollo, como cuando las células nerviosas envían largas extensiones que deben crecer desde el eje central del cuerpo hasta los extremos distales (lejanos) de los miembros. Se ha demostrado que las CAM, moléculas de adhesión celular (siglas en inglés) actúan como receptores en las señales entre células.

Este tipo de comunicación puede darse también por la interacción de proteínas de membrana celular con proteínas de la matriz extracelular.

1.

Las señales paracrinas y autocrinas llevan a cabo las comunicaciones locales

La comunicación local se logra mediante señales paracrinas y autocrinas. Una señal paracrina (para-, a un lado; kinen, secretar) es una sustancia química que actúa en células ubicadas en la región vecina a la célula que la secretó. Si una señal química actúa sobre la misma célula que la secretó, se denomina señal autocrina (auto-, sobre sí mismo). En algunos casos, una molécula puede actuar a la vez como señal paracrina y como señal autocrina. Las moléculas de las señales paracrinas y autocrinas alcanzan a sus células diana difundiendo a través del líquido intersticial. Como la distancia es un factor limitante para la difusión, el alcance efectivo de las señales paracrinas se restringe a las células adyacentes. Todas las células del organismo pueden liberar señales paracrinas. La neurotransmisión sería un tipo de comunicación paracrina ya que la neurona libera su neurotransmisor sobre la célula diana. No obstante, hay axones que pueden medir metros por lo que, en cierto sentido, podría decirse también que es una comunicación a larga distancia 4. Las señales a larga distancia: Sistema endocrino: libera hormonas a la sangre dónde viajan, dentro del torrente sanguíneo por todo el cuerpo hasta sus células diana, es decir, células con receptores para la hormona.

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