Comunicação Celular Por Meio De Sinais Químicos

1 INTRODUÇÃO

A comunicação entre as células é feita, principalmente, por meio de moléculas informacionais. A troca de sinais químicos entre as células é essencial para formação dos tecidos, multiplicação celular, fagocitose, síntese de anticorpos, atração de leucócitos para defesa, coordenação do metabolismo e muitas outras atividades celulares. As células individuais ou organismos multicelulares precisam sentir e responder ao seu ambiente.

Quase todas as funções celulares são reguladas pela troca de sinais químicos entre as células; a molécula sinalizadora é chamada ligante, e a molécula celular que se prende ao ligante e possibilita a resposta chama-se receptor. A ação de estimular a célula do exterior é chamada indução; é mediada por uma substancia indutora, conhecida como ligante; célula que produz o ligante é denominada célula indutora; a célula que recebe é denominada célula induzida ou célula alvo.

A substância indutora interage coma molécula induzida mediante um receptor que é uma proteína ou um complexo proteico localizado no citosol ou na membrana plasmática da célula alvo. Considerando principalmente a distância percorrida pela molécula sinalizadora e as características de seu trajeto, os sinais podem ser divididos em três categorias: hormônios, secreção parácrina e secreção de neurotransmissores.

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 Revisão de Literatura - Comunicações Celulares por meio de Sinais Químicos

Durante toda existência dos organismos multicelulares, a troca de informações por meio de compostos químicos constitui o principal mecanismo de comunicação entre as células, proporcionando o funcionamento perfeito de tecidos e órgãos. Esses compostos químicos são conhecidos como moléculas sinalizadoras, ou mensageiros químicas.

A comunicação celular (CC) é um processo pelo qual as células transmitem informações a diferentes distâncias, com a finalidade de promover ou modificar as respostas de outras células, que podem ser excitatórias, inibitórias ou modulatórias. A comunicação celular é um processo básico para vida. A sobrevivência dos seres superiores depende de suas células funcionarem sincronicamente nos tecidos que constituem, e que estes exerçam as suas funções fisiológicas normais, para que os órgãos e sistemas também funcionem de maneira perfeita e organizada.

Quase todas as funções celulares são reguladas pela troca de sinais químicos entre elas. A molécula sinalizadora é chamada ligante, e a molécula celular que se prende ao ligante e possibilita a resposta chama-se receptor.

Considerando-se principalmente a distancia a distancia percorrida pela molécula sinalizadora e as características de seu trajeto, distinguem-se três tipos de comunicação:

1. A comunicação por meio de hormônios que, transportados pelo sangue, vai agir a distancia sobre as células que possuem os receptores respectivos, ditas células-alvos;

2. A comunicação parácrina, onde a molécula final difunde-se alguns milímetros ou centímetros no meio extracelular e vai atuar sobre células próximas;

3. A comunicação por meio de moléculas neurotransmissoras, que ocorre nas sinapses, estrutura muito especializada que conectam, funcionalmente, uma célula nervosa (neurônio) com outra, ou com células musculares ou glandulares. Um prolongamento do neurônio, denominado axônio, conduz as moléculas neurotransmissoras e as libera no terminal axonico, que é um dos componentes da sinapse. Na sinapse a membrana do terminal axônico e a da célula receptora do sinal (outro neurônio, uma célula muscular ou glandular) estão separadas por um espaço de apenas 20 nm.

Muitas moléculas sinalizadoras podem agir por mais de um dos tipos de transmissão mencionados. Como exemplo podem ser citados os hormônios adrenalina e noradrenalina, produzidos pela camada medular das glândulas adrenais. Essas moléculas são sintetizadas, também, pelas células nervosas e liberadas em certos terminais axônicos. Portanto, a noradrenalina e a drenalina agem como hormônios e como neurotransmissores.

Os neurotransmissores são de ação rápida, de breve duração e participam das funções cerebrais superiores e do controle da concentração muscular e da secreção das glândulas endócrinas e exócrinas. A neurotransmissão depende da estrutura altamente especializada, as sinapses, Nessas estruturas, o espaço entre a membrana da célula transmissora e da célula receptora é de apenas 20 nm. Os receptores dos neurotransmissores estão sempre localizados na membrana da célula receptoras, nos locais das sinapses.

2.2 Comunicações Celulares e suas fases

A comunicação celular compreendem três fases, ou etapas: A primeira envolve a síntese a partir de aminoácidos provenientes da dieta e o armazenamento de composto químicos conhecidos como primeiros mensageiros em microvesículas abundantes em células denominadas pré-sinápticas. A maioria dos primeiros mensageiros são compostos hidrófilos que não atravessam as membranas celulares. Podem ser moléculas pequenas, como acetilcolina, a noradrenalina, a dopamina, a serotonina, a histamina, o GABA, a glicina, conhecidas como neurotransmissores clássicos; ou moléculas maiores, peptídicas, como a vasopressina, a neurotensina, a somatostatina, o peptídeo intestinal vasoativo (PIV) e os peptídeos opióides (alfa-endorfina e beta-endorfina); ou ainda, purinas, como o ATP. Os primeiros mensageiros, quando envolvidos com a transmissão da mensagem no sistema nervoso, são denominados neurotransmissores.

A segunda etapa envolve a liberação do primeiro mensageiro e sua atuação em receptores específicos. O principal mecanismo de liberação dos primeiros mensageiros armazenados nas microvesículas, tanto no sistema nervoso central quanto no periférico, bem como em muitas células secretoras de hormônios, é o processo de exocitose. Nesse processo, o transmissor fica armazenado nas microvesículas intracelulares, que se rompem transitoriamente, liberando seus conteúdos em respostas a um aumento da concentração intracelular de íons Ca++. Os canais de cálcio abrem-se com a despolarização provocada pela entrada de íons Na+, fechando-se com a repolarização pela saída do K+ e a hiperpolarização pela entrada do Cl. Antes do rompimento, as vesículas sinápticas, repletas de primeiro mensageiro, deslocam-se para a periferia da célula, nos chamados sítios de atracadouro, que então voltados para a fenda sináptica. Assim com o rompimento das microvesículas na membrana pré-sináptica, ocorre a liberação de uma solução de moléculas de primeiros mensageiros na fenda pré-sináptica. Depois, o endossoma celular produz novas vesículas por brotamento, que capturam os mensageiros presentes no citosol, por meio de proteínas transportadoras especificas, fixando-se novamente nos seus locais próprios na célula pré-sinática.

As vesículas também podem fundir-se de forma transitória com a membrana celular e liberar apenas parte do seu conteúdo. A acetilcolina e outros transmissores podem extravasar das terminações nervosas a partir do compartimento citosólico, independentemente do processo de fusão associado aos íons cálcio. O significado funcional desse processo permanece desconhecido. O óxido nítrico e as prostaglandinas representam dois importantes exemplos de liberação de mediadores que não envolve o processo exocitose. Nesse caso, os mediadores não são armazenados em vesículas e escapam da célula à medida que são sintetizados. O íon Ca+2 promove a ativação de uma enzima NO-sintase, presente no citoplasma da célula endotelial e penetra, também por difusão passiva, no citoplasma da célula muscular, ativando a guanilatociclase e produzindo aumento na concentração intracelular de GMPcíclico, responsável pela estimulação de uma proteinaquínase especifica.

Os peptídeos neuroativos são encontrados em vesículas granulares dispersas nos botões terminais, de dimensões maiores do que as microvesículas que armazenam as moléculas pequenas.

Em muitas situações, ocorre a coexistência de neurotransmissores clássicos e peptídeo neuroativos nas mesmas terminações pré-sinápticas, como por exemplo, a acetilcolina e o peptídeo intestinal vasoativo (PIV), o glutamato e a endorfina. Além disso, o ATP também é liberado