Tema 7: Biosenyalització (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 1º curso
Asignatura Bioquímica
Año del apunte 2016
Páginas 10
Fecha de subida 15/04/2016
Descargas 7
Subido por

Vista previa del texto

Tema 7: Biosenyalització - La senyal pot arribar a la cèl·lula des del seu propi interior, des de les cèl·lules veïnes per connexions contínues cèl-cèl o del medi extracel·lular.
Les senyals extracel·lulars a les que una cèl·lula respon, es poden originar en la pròpia cèl·lula, en cèl. veïnes, llunyanes o bé procedir del medi ambient.
Senyalització extracel·lular: En funció de la distància entre la cèl·lula productora de la senyal i la cèl·lula diana trobem: Autocrina: la cèl. productora i diana és la mateixa.
Paracrina: la cèl. roductora i diana són veïnes.
Endocrina: la cèl. productora i diana estàn allunyades de manera que la molècula senyal ha de viatjar llargues distàncies.
- La regulació coordinada del metabolisme en els diferents òrgans s’assoleix mitjançant el sistema neuroendocrí.
- Les hormones presenten estructures químiques i mecanismes d’acció diferents.
Exemples d’hormones: 1 Tipus d’hormones - HORMONES PEPTÍDIQUES: insulina, glucagó, somatostatina, GH, prolactina...
Es sintetitzen en forma de precursors (prohormones) i són empaquetades en vesícules de secreció que són alliberades per exocitosi. La seva naturalesa hidrofílica impedeix la seva entrada a les cèl·lules diana i per tant, els seus receptors estàn a la membrana plasmàtica. La interacció hormona-receptor genera la producció de segons missatgers a dins la cèl·lula (cAMP, Ca2+, IP3, DAG...) que són els que incideixen sobre els compartiments dianes produint canvis en el metabolisme, expressió de la informació genètica...
- CATECOLAMINES: adrenalina, noradrenalina...
Són compostos hidrosolubles sintetitzats a partir de la Tyr (tirosina). En el sistema nerviós funcionen com a neurotransmissors mentre que les produïdes per les glàndules adrenals tenen funció hormonal. Són empaquetades en vesícules secretores i alliberades per exocitosi. El seu caràcter hidrofílic fa que els seus receptors hagin d’estar localitzats a la superfície de la membrana plasmàtica i el fruit de la interacció indueix l’aparició de segons missatgers a la cèl·lula.
- OXID NÍTRIC (NO): es sintetitza a partir d’oxígen molecular i Arg (arginina), per una reacció catalitzada per la NOsintetasa que està present en molts tipus de cèl·lules. Actúa a les rodalies del lloc on s’ha produït, entra a la cèl·lula diana i activa un enzim citosòlic, la guanilil ciclasa que catalitza la formació d’un segon missatger, el cGMP (GMP ciclat).
- EICOSANOIDS: prostaglandines, tromboxans i leucotriens.
Deriven d’un àcid gras de 20 carbonis poliinsaturat, l’àcid araquidònic (AA). No s’emmagatzemen sinó que són sintetitzats en el moment a partir d’AA que és produït per l’acció de la phospholipasa A2 (PLA2) a partir dels fosfolípids de membrana. Funcionen de forma paracrina. Receptors bé al nivell de la membrana plasmàtica o dins de la cèl·lula. Entre algunes de les seves accions estàn la contracció de la musculatura llisa, inflamació, funció plaquetaria...
2 - HORMONES LIPOFÍLIQUES I LLIGANDS DELS RECEPTORS NUCLEARS En el torrent sanguini viatjen lligades a proteïnes transportadores. La seva naturalesa lipofílica fa que puguin entrar a través de la bicapa lipídica i per tant, els seus receptors són intracel·lulars.
A més, els receptors són reguladors de l’expressió de la informació genètica.
- HORMONES ESTEROIDEES: hormones sexuals i adrenocorticals.
Es sintetitzen a partir del colesterol en teixits especialitzats.
- 1,25-DIHIDROXICOLECALCIFEROL: es produeix per hidroxilació de la vitamina D que s’obté de la dieta o per fotòlisi del 7-dehidrocolesterol a la pell. Regula la homeòstasi del calci.
- RETINOIDS: es sintetiten a partir de la vitamina A. Regulen el creixement, desenvolupament, supervivència i diferenciació cèl·lular.
- HORMONES TIROIDEES: es sintetitzen a la glàndula del tiroides a partir de la tiroglobulina. Potèncien processos metabòlics de producció energètica al fetge i al múscul.
3 Glàndules principals del sistema endocrí: El sistema endocrí i les seves dianes: Característiques de la transducció de senyals a la cèl·lula ESPECIFICITAT: s’assoleix per la complementarietat molecular entre la senyal i el receptor. La seva interacció es deu a forces de naturalesa no covalent.
Una senyal tindrà com a diana un determinat tipus cel·lular sempre i quan la cèl·lula tingui receptors que reconeguin la molècula senyal i que fruit de la interacció es desencadenin una sèrie de transduccions de senyals.
4 SENSIBILITAT: l’extraordinària sensibilitat s’assoleix gràcies a: - L’elevada afinitat dels receptors per les molècules senyals.
- Fenòmens de cooperativitat en les interaccions receptor-lligand.
- Amplificació de la senyal per la participació en les rutes de transducció de senyals de cascades enzimàtiques.
Amplificació de la senyal de l’adrenalina als hepatòcits mitjançant una cascada d’activació enzimàtica depenent de fosforilació: Per la correcta transducció de senyals és necessari que els esglaons de la ruta un cop han trasmès la senyal retornin al seu estat de no estimulació.
5 Les cèl·lules estàn simultàneament sotmeses a més d’una senyal i la seva homeòstasi depèn de la correcta integració de les diferents rutes de transducció de senyals que resultin activades.
Exemples de tipus de receptors de senyals extracel·lulars - El receptor d’acetilcolina és un canal iònic depenent del lligand.
6 - El receptor d’insulina té activitat tirosina quinasa.
El substracte receptor de la insulina: IRS - Receptors de serpentina: Travessen la membrana 7 cops.
Estàn associats a unes proteïnes amb activitat GTPasa.
Adenilat ciclasa (AC), li arriba un GTP, i forma un cAMP, aquesta activa la proteïna quinasa A.
- Funcionament de les proteïnes G heterotrimèriques: Hi ha un canvi de GDP per GTP. Ens queda doncs la subunitat GTP alfa que ens interessa.
Després, per retornar a tenir GDP ACTIU, el GTP té activitat GTP-asa i es transforma per activitat enzimàtica a GDP alfa, però inactiva. Per activarla necessita l’altre subunitat beta.
7 - Receptors hormonals nuclears També són reguladors i poden actuar directament amb el DNA canviar la expressió.
- Missatgers secundaris 8 Com aquests missatgers secundaris regulen la PKA per el segon missatger cAMP? Diacilglicerol i IP3 com a segons missatgers (Inocitol 3 fosfat) 9 Mecanisme d’activació de la PKC per DAG i Ca2+ Els ions calci com a segons missatgers La calmodulina actúa com a mediadora en moltes de les accions del calci. Quan pugen els nivells de calci, aquest es troba amb la calmodulina i perd la funció de missatger.
10 ...