Comunicação e sinalização celular

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 “Do simples para o complexo, moléculas organizadas formam as células, que unidas formam os tecidos, que unidos formam os órgãos, os quais unidos formam os sistemas orgânicos que criam e mantém a vida.”

          
“A vida de todos os organismos pluricelulares baseia-se na comunicação e nas interações entre as células que os compõem”  

            Assim pensando, a vida depende basicamente do bom funcionamento de suas células, tanto de forma individual como de forma coletiva. De forma individual as células devem ter aparatos que permitam garantir a normalidade estrutural e bioquímica, e de forma coletiva deverão se relacionar através de sistemas de comunicação e sinalização. Essa comunicação poderá ocorrer por contato direto ou por intermédio de moléculas de sinalização.

        Comunicação por Contato direto:

                   Junções comunicantes => Permitem a passagem direta de moléculas pequenas (<1500Da) entre as células tais como os eletrólitos e os 2º mensageiros.


Adaptado de http://www.brooklyn.cuny.edu/bc/ahp/LAD/C4b/C4b_junctions.html

                       Moléculas de aderência => São glicoproteínas transmembrana que pertencem a cinco grandes famílias:

1- Integrinas
2- Caderinas
3- Selectinas
4- Imunoglobulinas
5- Moléculas ricas em leucina

        As moléculas de aderência celular desempenham papéis importantes tanto durante o desenvolvimento embrionário quanto nos fenômenos de reparação tecidual e combates a invasões tumorais na vida adulta.

       Comunicação por Moléculas de sinalização:

            As moléculas de sinalização de origem celular podem pertencer a várias famílias de substâncias bioquímicas e atuarão como mensageiras entre duas células mais ou menos distantes entre si.

Fonte: http://www.nib.unicamp.br/svol/cerebro2.html

Créditos das imagens: Silvia Helena Cardoso e André Malavazzi. Revista Cérebro & Mente.

 

Famílias das moléculas de sinalização

•Neurotransmissores

• Hormônios e neuro-hormônios

• Citocinas

• Imunoglobulinas

• Eicosanóides (derivados do ác. aracdônico)

• Gases (ON, CO)

             Dentre os diferentes tipos de comunicação celular que envolvem moléculas de sinalização destacam-se:

Comunicação endócrina – Torna possível a ligação de células distantes através de sinais químicos. As moléculas sinalizadoras  são os hormônios. Atingem a célula alvo através da circulação sanguínea.

Adaptado de http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/mcmurrygob/medialib/media_portfolio/text_images/FG20_02.JPG

 

 

Comunicação parácrina – Comunicação entre células vizinhas que não utiliza a circulação. Ex: células endoteliais-musculatura lisa vascular, onde o óxido nítrico atua como modulador do tônus.

Comunicação neurócrina – Semelhantemente à parácrina, essa comunicação ocorre entre células próximas. A diferença existe no tipo de ligação, tendo em vista que a comunicação neurócrina somente liga uma célula nervosa a outra, ou a uma célula muscular. O mecanismo básico é a sinapse (neuro-neuronal ou neuro-muscular).

Comunicação autócrina – Ocorre quando o sinal age sobre a célula que o emitiu. Muito utilizado com a intenção de amplificar  sinais, como a retroalimentação positiva. Pode também atuar na retroalimentação negativa, inibindo sua própria síntese. Vale ressaltar, que há necessidade de que a célula que produz a substância, também possua receptor para a mesma.

Comunicação intrácrina – Forma especializada de comunicação autócrina. Visa atuação dentro da própria célula, não chegando a haver exteriorização do sinal.  Faz-se necessário um receptor intracelular.

Comunicação justácrina – As moléculas sinalizadoras participantes possuem baixo peso molecular, além das moléculas de aderência. A proximidade no contato entre moléculas de aderência vizinhas na superfície celular, possibilita a transmissão

              As trocas de informações entre as células condicionam e regulam o funcionamento dos órgãos e determinam a homeostase de todo o organismo. As informações são transmitidas de célula a célula sob a forma de moléculas. De acordo com a natureza química das moléculas de sinalização ocorrerão respostas celulares diferentes em diferentes locais. As moléculas podem ser classificadas em:

Hidrossolúveis – São pequenas moléculas derivadas dos aminoácidos, as catecolaminas, ou peptídeos, moléculas de grande peso. São  os neuro-transmissores ou hormônios. 

Lipossolúveis – Moléculas de pequeno tamanho, cuja capacidade de difusão através da membrana celular as caracteriza. Podem ser derivadas do colesterol (esteróides), derivadas de aminoácidos (tireóideos) ou compostos gasosos (ON e CO).

                Para que haja resposta a uma determinana molécula sinalizadora a célula deverá ter a capacidade de reconhecer a substância. Este reconhecimento é feito através dos receptores localizados na membrana celular, no citosol ou no núcleo.
            Os mecanismos de homeostase envolvem ação de diversos receptores distribuídos nos vários compartimentos orgânicos.
                Na medida em que você for aprofundando seus conhecimentos nas diversas seções dessa WebQuest você será informado sobre os diferentes receptores envolvidos em respostas que visam o equilíbrio e manutenção do ambiente interno, ou seja, a homeostase.

Moléculas sinalizadoras e seus receptores

A - Moléculas de sinalização ativas nos receptores da membrana

1 - Hormônios peptídicos

- Hipotalâmicos (TRH, CRH, GH-RH, GnRH, etc)
- Adeno-hipofisários (GH, TSH, ACTH, prolactina, LH, FSH)
- Neuro-hipofisários (ADH, ocitocina)
- Tireóideos (Calcitonina)
- Paratormônio (PTH)
- Pancreáticos (Insulina e glucagon)
- Fatores endoteliais (endotelina)

2 - Citocinas
3 - Eicosanóides (prostaglandinas e tromboxanos)
4 - Neurotransmissores (norepinefrina, acetilcolina, serotonina, etc) e neuropeptídeos

Adaptado de http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/mcmurrygob/medialib/media_portfolio/text_images/FG20_00-02UN.JPG

B -  Moléculas de sinalização ativas nos receptores intracelulares (citosólicos e/ou nucleares)

1 - Hormônios esteróides

- Glicocorticóides e mineralocorticóides
- Sexuais (testosterona, estrogênios, progesterona)
- Vitamina D

2 - Hormônios tireóideos (T3/T4)
3 - CO, ON


LINKS & DOWNLOADS

 

"Fisiologia dos canais de potássio nas células musculares lisas" - Autor desconhecido

"Sistema Nervoso" - Disciplina de Fisiologia Veterinária da Universidad Federal Fluminense