organismo pluricelular Sobrevivir y funcionar en forma eficaz Células/modo coordinado. requiere transferencia transferencia de información entre células Pueden estar adyacentes o encontrarse separadas dos vías de coordinación de la comunicación intercelular: SN/ SE Membranas plasmáticas tienen receptores específicos Responder estímulos químicos externos
Sistema endocrino Sistema nervioso células epitel células epiteliales iales secr secretoras etoras producto ingresa al torrente sanguíneo para ser transportado a diferentes sitios del organismo. En condiciones normales sólo ciertos tejidos responden a una determinada sustancia hormonal tejidos blanco o células diana y se caracterizan por responder siempre de una manera especifica.
constituido por una red de células que poseen prolongaciones finas mediante las cuales establecen comunicación con otras células, utilizando la secreción de sustancias denominadas neurotransmisores.. El producto neurotransmisores de la secreción neuronal atraviesa la hendidura sináptica y modifica la actividad eléctrica de una segunda célula.
En ambos sistemas está Implicada la acción de moléculas que transmiten un mensaje de una célula a otra; MENSAJEROS QUIM QU IMIC ICOS OS O PR PRIM IMER EROS OS ME MENS NSAJ AJER EROS OS (P (PM) M).. Ell lloos so sonn li libberados por una cé céllula, se de dessplazan un unaa cierta distancia y entran luego en contacto con la superficie de otra célu cé lula la,, Ef Efec ecto tora ra,, cu cuya ya ac acti tivi vida dad d qu qued edaa mo modi difi fica cada da..
Los tipos de mensajeros me nsajeros son: mensajeros intracelulares neurotransmisores neuromoduladores hormonas glandulares hormonas locales
Cómo el mensaje recibido en el exterior, puede alterar la maquinaria intracelular? ¿
primera/ mensajeros su naturaleza química y su estructura molecular poseen altas solubilidad y difusibilidad en la membrana Citoplasmática penetran fácilmente al interior de la célula y afecta directamente los proceso bioquímicos.
segunda /participan los mensajeros que por su natu turrale lezza químic icaa y estr es truc uctu tura ra mol molec ecul ular ar tie tiene nenn ba baja ja solu so lubi bili lida dad d y di difu fusi sibi bili lida dad d en la Membrana. requieren la pres pr esen encia cia de moléculas especializadas, especificas situadas en la superficie exterior de las células, que los reconozcan e interactúen con ellos modificar los procesos celulares:
Receptores.
Los receptores de la célula blanco son sitios específicos de unión al mensajero, que lo reconocen y se unen a él.
Son proteínas constitutivas de la membrana transmitir, mediante cambios conformacionales el impacto que la señal biológica produce al unirse a ellos. Una vez que el primer mensajero se ha unido al receptor, aparece un segundo interrogante.
Cómo se trasmite su código? O ¿Cómo logra alterar la maquinaria intracelular? intracelular? ¿
la act ctiiva vaci cióón de la lass ví vías as meta tabó bóli lica cass ce cellula larres es,, re requ quiier eree la fo forrma macció iónn inicial en las células de moléculas intermediarias encargadas de traans tr nsm mit itiir la in infforma macció iónn des esde de la su supe perf rfic icie ie ha hassta el in inte terrio iorr dic ichhas molé mo lécu cula lass re reci cibe benn el no nomb mbre re de de::
SEGUNDOS MENSAJEROS.
Se conoce como segundo mensajero a aquella aquella sustancia que ejerce una acción metabólica como respuesta a una señal extracelular. ² Su concentración concentración dentro dentro de la célula debe debe experimentar experimentar amplias oscilaciones ² Como consecuenc consecuencia ia de sobrepasar sobrepasar cierto cierto umbral o nivel de concentración, debe unirse con gran afinidad y especificidad a una proteína efectora.
primer mensajero activa molécula que estaba unida al receptor, esta molécula transforma la información en una señal intracelular, es decir, es un TRANSDUCTOR TRANSDUCTOR.. Habitualmente es una proteína G. Cuando el transductor forma el 2º mensajero, está formando muchos y amplificando mucho la señal, así el segundo mensajero es un amplificador de la señal. actúa sobre moléculas intracelulares que son las encargadas de realizar la función. Normalmente esta función es de fosf fosforila orilación ción o desfosfori desfo sforilación lación de molécul moléculas. as.
Las proteínas G son transductores de señales que llevan información información desde el receptor receptor hasta una o más proteínas efectoras. ligadas a GTP envían señales a lípidos, péptidos hormonales, opiáceos, aminoácidos como GABA y muchos otros péptidos pép tidos y ligandos ligandos prot proteínic eínicos os Los efectores que son regulados por la proteína G comprenden enzimas como la adenililciclasa, fosfolipasa fosfol ipasa C, fosfod fosfodieste iesterasas rasas y canales canales de iones iones de la membrana plasmática selectivos para Ca2+ y K+.
Sutherland y Rall Sutherland Rall (1958) Al estudia estudiarr la regula regulación ción hormonal de la degradación del glucógeno 3',5'-adenosina monofosfato cíclico.
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Se forma forma a partir de ATP y la enzima enzima adenilato adenilato ciclasa (membrana celular)(activada por pro/G) funciona como segundo mensajero en varios procesos biológicos.
Su mecanismo consiste en que cuando una hormona actúa sobre su receptor, ésta activa una proteína G que habitualmente activa la adenilato adenilato ciclasa y forma forma AMPc. En este este caso se dice que la proteína G es estimuladora y se llama Gs. Si lo que ocurre es que disminuy disminuyee la activi actividad dad de la adenilato adenilato ciclasa se activado una proteína Gi, es decir, inhibidora. Cuando la concentra concentración ción de AMPc aument aumenta, a, se activa activa una proteína prot eína kinasa kinasa A que puede mediar mediar distintos distintos tipos de funciones. Si por el contrario la concentración de AMPc disminuye, disminuy e, lo hace también también la actividad actividad de la kinasa kinasa A con lo que dejan de realizarse dichas funciones. la concentrac concentración ión de AMPc está mediada mediada por la la concentración de Ca 2+ (ión cálcico), de modo que si aumenta el calcio, disminuye la concentración de AMPc.
El AMPc es un segundo segundo mensajero, mensajero, empleado empleado / rutas de transducción de la señal en las células como respuesta a un estímulo externo o interno, i nterno, como puede ser una hormona como el glucagón o la adrenalina, o una respuesta de regulación postraduccional. Suele estar relacionado con la activación de proteína kinasas variadas. En bacterias, es un regulador catabólico que controla la expresión de genes relacionados con la degradación de azúcares en función de la concentración de glucosa. La adeni adenilato lato ciclasa hep hepática ática resp responde onde con mayor fuerza al glucagón, mientras que la muscular responde con mayor fuerza a la adrenalina. a drenalina.
Algunas investigaciones sugieren que una desregulac desre gulación ión de las vías vías de AMPc AMPc y una activación activac ión masiva de de AMPc contr controlada olada por los genes está relacionada con el crecimiento de algunos tipos de cáncer.
derivado deriva do cíclico del del nucleótido nucleótido trifosfato trifosfato GTP Mediado por la enzima enzima guanila guanilato to ciclasa implicado como segundo mensajero en las rutas de transducción de la señal celulares. muchos aspectos es análogo al AM Pc El GMPc GMPc par parece ece actua actuarr como segund segundoo mensaje mensajero ro de la acetilcolina aceti lcolina en sus acciones acciones muscarinicas muscarinicas (imita las acciones acciones estimuladoras de la acetilcolina sobre los músculos múscul os lisos y glándulas ) cabe la posibilidad de que actúe como mediador de la norepinefrina en sus acciones a2 y de la histamina en sus acciones H1.
En este caso también hay proteínas G que forman GMPc a través, través, en este este caso, de la guanilato guani lato ciclasa. Cuando la concentrac concentración ión de de GMPcc aum GMP aument enta, a, se activa activa la kinas kinasaa G. Para Para que ésta última sea efectiva necesita altas concentraciones concentracio nes de calcio, con lo que habitua habi tualm lmen ente te el AMP AMPcc y el GMP GMPcc ten tendrán drán funciones opuestas.
La interacción del Primer Mensajero con el receptor, aún no identificado plenamente, produce la activación activ ación de la la guanilciclasa guanilciclasa (GC) que es la enzima encargada encar gada de la hidrólis hidrólisis is del trifosfato trifosfato de guanosina guanosina (GTP); se obtiene en consecuencia un incremento en los niveles citoplasmáticos del GMPc; éste activa una PK encarga encargada da de fosforil fosforilar ar una proteína proteína responsable del efecto fisiológico. Los pasos de la ruta de transmisión aún no han sido esclarecidos. esclareci dos. Hasta el presente se ha identificado como PK dependiente del GMPc GM Pc a la rodo rodops psin inaa qui quina nasa sa la cual cual fosfor fos forila ila a la rodopsi rodopsina na (pr (prese esente nte en en los baston bastones) es) en un proceso dependiente de la luz.
Primer Mensajero con receptor, aún no identificado plenamente, produce produce la activación activac ión de la guanilciclasa (GC) encargad encargadaa de la hidrólisis hidrólisis del trifosfato trifosfato de guano gu anosin sinaa (GT (GTP) P) se obtiene en consecuencia un incremento en los niveles citoplasmáticos del GMPc) éste activa activa una PK encargada encargada de fosforilar fosforilar una proteína proteína responsable del efecto fisiológico. Los pasos de la ruta de transmisión aún no han sido esclarecidos. Hasta el presente se ha identificado como PK dependiente dell GMPc de GMPc a la rodo rodops psin inaa qu quin inasa asa la la cual cual fosf fosfor oril ilaa a la rodopsina rodo psina (pre (present sentee en los bastones) bastones) en un proceso dependiente de la luz.
Su concentración puede aumentarse por la apertura de canales de membrana por recept receptores ores de InsP3 (inositol (inositol trifo trifosfato) sfato) canales abiertos por Ca y por la liberación l iberación de las proteínas que lo estaban captando.
Las hormonas pueden activar los canales de calcio inducir la formación de InsP3 pueden hacer que el calcio induzca la liberación de más calcio.
Responsable de la activación de proteínas G Formación de GMPc La contracción El movimiento de cilios y flagelos Potencial de acción Estimula la secreción de neurotransmisores y de otras hormonas.
Además se puede unir a la calmodulina, enzima que permite la sincronización de la contracción muscular (cerebro (cerebro y corazón). la visión en las células de la retina
El calcio actúa como una molécula de señal dentro de la célula. Cuando el calcio es liberado y por lo tanto es activo, actúa en un espacio muy limitado li mitado de tiempo. Por lo tanto la concentración c oncentración de ion calcio dentro de la célula es muy bajo.
El calcio está almacenado en Retículo endoplásmico Retículo sarcoplásmico Calciosomas Secundariamente en las mitocondrias
Para qu Para quee el ca calc lcio io se fi fije je a los los re rece cept ptor orees se requie req uiere re la tropo troponina nina C y la calm calmodu odulin lina. a. La tropo troponina nina C se encuent encuentra ra Células musculares estriadas asociada a la tropomiosina.
La calmodulin calmodulinaa se halla principa principalmen lmente te Células musculares lisas.
El primer mensajero interactúa con el receptor ionóforo ionóf oro y permite el paso de iones iones (Na), (Na), así modificando el potencial de reposo de la membrana. Determina la apertura de los canales de calcio dependientes del voltaje Como consecuencia ocurre un aumento de la concentraciónn citoplasmática del Ca++. concentració
Si el aumento está dado principalmente por por las reservas intracelulares como ocurre básicamente en el músculo esquelético lo detecta la troponina C. Su unión con el calcio produce en ella un cambio confo conformaci rmacional onal que permite permite el desplaz des plazami amien ento to de la actina actina sob sobre re la la miosina miosina y la obtención de una respuesta contráctil.
Estas siglas responden a los nombres de diacilglicerol e inositol inosit ol trifos trifosfato. fato. Ambos se forman a partir de un fosfolípido de la membrana llamado fosfatidilin fosfatidilinositol ositol (PI). Se forman porque una hormona activa un receptor que a su vez activa una proteína G que activa una fosfodiesterasa fosfodiesterasa que lo hidroliza y forma el InsP3 y el DAG. Mientras que el DAG permanece perman ece en la capa capa interna interna de la bicapa lipídica y sólo actúa actúa ahí, el InsP3 pasa al citoplasma.
Actúa sobre receptores intracelulares de la membrana membr ana de organelas organelas como el el retículo retículo sarcoplásmi sarcop lásmico co y el retíc retículo ulo endoplasmát endoplasmático, ico, aumentando la concentración de Ca2+ intracelular
Activa las prote Activa proteínas ínas kinasas kinasas C. Éstas son estimuladas por un aumento de la concentraciónn de Ca2+ concentració Ca2 + intracelular. Funciones: Son las mismas que las del AMPc pero sobre distintas células.
al parecer, actúan como segundos mensajeros de numerosas sustancias tales como la insulina, insuli na, la angiotensina angiotensina II, la trombina, trombina, las las prostaglandinas factores de crecimiento, la glucosa (en la secreción de insulina), la inmunoglobulina E, etc.
GRACIAS!!!
HILDA NORA JARAMILLO, DIANA P. DIAZ SEGUNDOS MENSAJEROS DRA. HILDA NORA JARAMILLO, Profesora, Departamento Medellln, Colombia. http://www.cienciaybiologia.com/fisiologia-animal/sistema-endocrino.htm
