Galactosemia

Sinalização Celular

Princípios Gerais da Sinalização celular

A comunicação entre as células é feita através de diversas moléculas, que são transmitidas pelas células sinalizadoras e passam por um processo de transdução de sinal, sendo a mensagem repassada para a célula alvo, onde a molécula sinalizadora promoverá uma alteração em seu comportamento.

Os sinais podem atuar a distâncias curtas e longas

As moléculas sinalizadoras podem ser proteínas, peptídeos, aminoácidos, nucleotídeos, esteroides, derivados de ácidos graxos ou até mesmo gases.

Todavia, poucos são os mecanismos de comunicação, que se dividem em:

• Hormonal: no qual as células endócrinas liberam moléculas sinalizadoras, chamadas hormônios na corrente sanguínea e essas serão levadas até suas células alvo;
• Parácrinas: de efeito local, as moléculas sinalizadoras são liberadas no liquido extracelular, atuando como mediadores locais. Esse processo é comum em cicatrizações e inflamações locais;
• Autócrina: A célula responde ao próprio mediador produzido por ela, evento comum em células cancerosas.
• Neuronal: Após serem estimulados os neurônios transmitem impulsos através de seus axônios e na terminação desses, na fenda sináptica, os neurônios liberam os neurotransmissores, moléculas sinas que irão agir nas células alvo.
• Dependente de contato: Não há liberação de moléculas sinalizadoras, pois essas ficam presas a membrana da célula sinalizadora e que irá se ligar a proteínas receptoras da célula alvo.

Cada célula responde a um conjunto limitado de sinais

As células estão expostas a diversas moléculas sinalizadoras a todo momento, entretanto, nem sempre há a interação, pois as células alvos necessitam contar com as proteínas receptoras para aquela substância e nem sempre isso ocorre.

        Há também diferença na forma como células diferentes interagem ao receptor. Após estimuladas, as proteínas da célula alvo liberam sinalizadores intracelulares que promovem diversas mudanças na célula, atuando nas proteínas efetoras, que variam conforme o tipo de célula e a combinação de estímulos recebidos, de modo tal que células diferentes agem de maneira diferente ao mesmo estimulo.

        A resposta celular a um sinal pode ser rápida ou lenta

O tempo de resposta de um estimulo varia de acordo com as alterações que ele irá provocar na célula, sendo mais rápidos quando afetam estruturas já prontas e mais lentas quando envolvem mudanças na célula.

Alguns hormônios se ligam a receptores intracelulares

As moléculas sinalizadoras dividem-se em duas classes, as de cadeias longas e muito hidrofílicas o que as impossibilita de atravessar a membrana plasmática e por isso contam com receptores na membrana.

E a segunda classe, que conta com moléculas menores e muito hidrofóbicas, atravessando a membrana com certa facilidade, ligando-se a receptores nucleares. Esses receptores costumam ser encontrados em sua forma inativa, porem a ligação com uma molécula sinalizadora promove alterações em sua conformação, ativando-o.

Alguns gases dissolvidos atravessam a membrana celular

Alguns gases, tal qual o No, podem se difundir pela celula, provocando mudanças nas proteínas celulares.

Os receptores celulares transmitem os sinais extracelulares por vias intracelulares de sinalização.

Os receptores celulares realizam a primeira parte do processo de transdução da mensagem, produzindo diversas moléculas de sinalização intracelular que irão passar a mensagem para frente, o que pode ser feito de diversas maneiras, tais como:

• Transmissão do sinal
• Amplificação do sinal
• Integração de sinais diversos
• Distribuição do sinal para várias vias

As etapas dessas vias estão sujeitas ainda a modulação por fatores extra e intracelulares, adaptando os efeitos às condições desses meios.

Algumas proteínas de sinalização intracelular atuam como interruptores moleculares

Muitas proteínas de sinalização atuam indutores da forma ativa e inativa de outras proteínas celulares e estas por sua vez podem ativar outras proteínas na via de sinalização, ficando ativadas até que outro processo promova a mudança pra forma inativa.

Essa comutação pode se dar por dois processos, a fosforilação e através das proteinas de ligação GTP. A primeira, o maior grupo, consiste na fosforilação e desfosforilação das proteinas. Já o segundo, consiste na adição de um grupo GTP que por ação das enzimas GTPases são hidrolisados, promovendo sua autoinativação.

Os receptores de superfície celular pertencem a três classes principais

Os receptores dividem-se em três grupos conforme realizam a transdução:

• Associados a canais iônicos: permitem o fluxo de ions através da membrana, provocando alteração o potencial da membrana e produz corrente elétrica.
•  Associados a proteína G: Ativam as proteinas trimericas de ligação a GTP ligadas a membrana, os quais ativam uma enzima ou canal iônico da membrana, iniciando uma cascata de novos efeitos.
• Associados a enzimas: Atuam como enzimas ou se associam a elas e quando estimuladas ativam uma variedade de via de sinalização intracelular.

Dentro dessas classes ainda existem inúmeros receptores, com número maior do que de moléculas sinalizadoras, porque para uma mesma molécula podem existir mais de um receptor, o que explica também as variadas respostas a um estimulo.

Receptores associados a canais iônicos convertem sinais químicos em sinais elétricos

Os receptores associados a canais iônicos, quando excitados por neurotransmissores, mudam sua conformação, abrindo canais para ions específicos, que entram ou saem da celula, segundo seu gradiente de concentração e promovem uma mudança na voltagem da celula, conduz, dificulta ou facilita o impulso nervoso.

Receptores associados a proteína G

São formados por uma única cadeia polipeptídica que atravessa a bicamada lipídica sete vezes.

Estruturalmente as proteinas G são semelhantes, possuem três unidas-alfa, beta e gama- sendo que alfa fica ligada a uma molécula de GDP e beta e gama se ligam, através de um lipídeo à membrana, quando a celula é estimulada, a unidade alfa perde sua afinidade por GDP e associa-se a um GTP, separando-se de beta e gama. Quanto maior o tempo dessa interação, maior e mais forte é o sinal transmitido.

Algumas Proteinas G regulam Canais iônicos

Algumas moléculas sinalizadoras ligam-se a receptores de proteína G fazendo com que a subunidade alfa excite um canal iônico, mantendo-o aberto para a passagem de ions.