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Lucas Lisboa - Medicina @medicinarealnodia Professor: Juliana Data: 26/11/21 SINALIZAÇÃO CELULAR → Sinalização é preciso para comunicação para ativar vias agindo de diferentes maneiras → Quanto mais uma célula se diferencia mais ela é transformada, temos alteração na sua diferenciação celular. Desdiferenciada= alteração da sua função como no câncer. → Os sinais são diferentes para respostas distintas e se a célula não recebe o sinal →Molécula hidrossolúveis não consegue passar a bicamada lipídica logo tem que se ligar aos receptores da célula alvo, molécula sinal se liga a um determinado receptor ( CÉLULA ALVO) = MOLÉCULA SINAL RECEPTOR. Quando ocorre a sinalização da célula ao receptor temos uma cascata de sinalização intracelular pois moléculas intracelulares são recrutadas. → Alteração de hormônios pode mudar a expressão de um gene. → Uma enzima metabólica → Proteínas efetoras diretamente relacionadas com a resposta celular que a célula precisa. → A insulina ( recruta a glicogênio sintase)ao se ligar na membrana do hepatócito logo temos uma cascata de sinalização celular, assim como o glucagon( ativa uma via de degradação que é a glicogenólise) recrutamos também vias, precisamos a glicogênio fosforilase. QUAIS OS TIPOS DE SINAIS? → Sinais podem ser elétrico(fluxo de íons), ou químico(hormônios/neurotransmissores). → As GAP junctions permitem a comunicação direta de célula a célula de maneira direta, logo um exemplo disso é o do músculo cardíaco, o coração funciona como um sincício atrial e ventricular, as células entre os átrios e os ventrículos se comunicam. SINAIS QUÍMICOS: → Nos sinais químicos temos o Complexo Ligante Receptor onde temos uma resposta sendo gerada → Temos células emissoras(sinal) : libera o ligante( que se liga ao receptor em uma célula alvo) logo o ligante precisa de associar ao receptor e o receptor tem que ser uma célula alvo para esse ligante. Os receptores são proteínas. → O que garante o ligante se ligar ao receptor? R: ● Especificidade para que tenha o reconhecimento, logo tem que ser específico ● Afinidade ● Competição entre os ligantes ● Saturação: → Temos vários tipos de propagação de sinal MEIOS DESSAS PROPAGAÇÕES 1) Junções Comunicantes: -Tem as conexinas formando o canal conéxon ou seja une as duas células por meio das suas membranas -Temos diferentes tipos de conexinas 2)Sinal Dependente de Contato: -Presente muito no sistema imunológico onde tem o reconhecimento de células próprias -No desenvolvimento embrionário -Doença auto-imune como no diabete tipo 1 a célula destrói célula beta pancreática onde a célula do indivíduo produz anticorpos que destroem essas células, o indivíduo perde a capacidade de reconhecer a célula própria → APC célula sinalizadora com o contato do linfócito T temos um sinal que é para produzir citocinas ( sempre temos molécula sinal como uma célula sinalizadora) e depois temos que ter uma célula receptora → Resposta T dependente : T com B ajuda a produzir anticorpos. 3)Comunicação de curta distância: → Parácrina -Célula produz o sinal, secreta e a célula alvo é sua vizinha então é uma sinalização de curta distância -Célula B recebe o sinal de citocina e agora recebe anticorpos → Autócrina -Produz o ligante, secreta e se liga novamente ao seu próprio receptor(faz pra ela mesma) → Sináptica -É uma sinalização a curta distância Ex: Acetilcolina armazenada em vesículas no pré sináptico quando temos a despolarização depois ancora na membrana do neurônio, neurônio da membrana com a membrana da vesícula. Na membrana pós sináptica temos receptores para que os neurotransmissores se liguem 4) Comunicação a longa distância -Neuro-Hormônios: é quando temos comunicação a longa distância!!(sítios distante de comunicação). neuro-hipófise porção da hipófise armazena hormônios que foram produzidos no hipotálamo como ADH( aumento dos níveis de sódio fazem se concentrar mais água(perigoso) e Ocitocina viajam pela corrente sanguínea e atuam nas células alvo que são necessárias. O Sistema Endócrino por meio da corrente sanguínea atua na célula alvo onde tem seu receptor. -Hormônio T3 e T4 -Glucagon COMO ACONTECE A RESPOSTA CELULAR POR MEIO DA SINALIZAÇÃO? -CHEGOU O SINAL E AGORA? → Recrutamento das vias de sinalização onde temos que a molécula sinalizadora tem o sinal ( é um ligante que é o 1º mensageiro) para que se ligue a molécula receptora e com isso a ligação ligante-receptor ativa o receptor. Com isso o receptor ativa um ou mais moléculas sinalizadoras intracelulares e com isso temos o recrutamento de várias proteínas por meio da sua modificação ( proteína efetora é a última etapa da cascata fazendo a amplificação do sinal) iniciando a síntese de novas proteínas. TRANSDUÇÃO DE SINAL -Ativou sinal→ Recruta moléculas intracelulares → alteram proteínas alvos → gera uma resposta -ligante se associa ao receptor(primeiro mensageiro) → recruta outras moléculas intracelulares( segundo mensageiro): podem ser íon, proteínas…. depende da cascata de regulação. ativar glicogênio→ ativa glicogênio sintase para ter uma resposta. → Molécula Sinalizadora → se liga no receptor → ativação da cascata recrutando proteínas intracelulares e depois proteínas efetoras até termos uma resposta sendo gerada. O 2º mensageiro podem alterar os canais iônicos ( ionotrópicos e metabotrópicos que podem se abrir ou fechar. Os receptores da membrana podem ativar enzimas → Na fibrose cística mutação do canal, a proteína foi produzida mas tem a falha do meio intracelular, não tem o peptídeo sinal. RECEPTORES PODEM ESTAR NA SUPERFÍCIE OU NO INTERIOR DAS CÉLULAS → Receptores Intracelulares: Receptores das células lipofílicas atravessando a camada lipídica se ligando no citosol ou núcleo e atuam como fator de transcrição. Mas se quer expressar um gene, é uma atividade lenta que pode levar horas, o complexo hormônio-receptor vai para o núcleo atuando como fator de transcrição acontecendo splicing, cap 5´, cauda polia A , confere a integridade ( processo lento)! → Receptores da Membrana Celular: Resposta rápida SINAIS LENTO E RÁPIDOS -Se só alterar a função da proteína a via de sinalização é mais rápida mas se tem alteração ou modificação de genes( processo mais lento) → Hormônios Esteróides carregados por proteínas carreadoras e podem ter receptor intra ou extracelular, temos a resposta rápida, mas na transcrição de genes específicos temos um RNAm para tradução sintetizando novas proteínas RECEPTOR INTRACELULAR: → Complexo Hormônio receptor do Cortisol: Temos um sinal como o cortisol mudançanda conformacional ativa a proteína receptora → complexo receptor-cortisol ativa desloca para o núcleo e com isso o complexo receptor-cortisol ativado se liga a região do gene alvo RECEPTOR NA SUPERFÍCIE: PODEM SER DE 4 TIPOS!! → célula emissora secreta o ligante → se liga no receptor se torna ativo→ proteínas intracelulares recrutadas → proteínas efetoras sendo recrutadas importantes para : Modificação no metabolismo, função, movimentos celulares 1-RECEPTOR LIGADO A UM CANAL -Depende do ligante -Por canais iônicos podem ser Ionotròpicos ou Metabotrópico(noradrenalina). Canal é modificado podendo ser aberto ou fechado onde o ligante modula o canal, com isso muda a permeabilidade da membrana para diferentes íons, excitatório( Na, K) e Gaba. 2-RECEPTOR ACOPLADO À PROTEÍNA G: -Nucleotídeo formado por guanina ( GTP / GDP), formada pela base nitrogenada de guanina ou 7 hélices transmembranares. -Nucleotídeos de guanina, os receptores de proteína são ACOPLADOS à proteína G (ele não é a proteína G ele é acoplado, não confundir). -O glucagon tem seu receptor associado à proteína G, com a secreção do glucagon e na membrana do hepatócito se liga ao receptor acoplado à proteína G. Então a proteína G se conecta ao receptor mudando a conformação, sai o GDP entra o GTP depois disso a alfa se dissocia da subunidade beta e gama a energia usada do GTP forma novamente GDP voltando a se associar novamente a subunidade beta e gama. -GDP é interesseira quer se ligar novamente asubunidade beta e gama para iniciar o ciclo novamente para que depois o GTP → GDP -Sinalização por fosforilação: proteína quinase é ativada molécula é ativada. Sinalização por GTP Temos muitos receptores associados a proteína G → a subunidade alfa pode ser inibitória ativando canais iônicos que diminuem o AMPc, ativar o AMPC, pode ativar fosfolipase, alfa 2 que ativa a GTP -A proteína G via adenilato ciclase é uma enzima amplificadora logo converte o ATP em AMP cíclico(serve como um 2º mensageiro) ativando a quinase que fosforila com vários fosfatos fosforilados → Sinais que utilizam o AMPc se liga à proteína g ativa a enzima adenilato ciclase bem como o glucagon e a adrenalina(beta adrenérgico) → Se a enzima recrutada for a fosfolipase C atua sobre fosfolipídeos. A fosfolipase C quebra os fosfolipídeos em DAG( diacilglicerol ativa a PKC que fosforila a proteína) e IP3(inositol trifosfato estimula a saída do cálcio do retículo endoplasmático para o citosol). (imagem abaixo) -Cálcio atuando como um 2º mensageiro importante para → O óxido nítrico( molécula hidrofóbica), a acetilcolina ou bradicinina se liga no receptor da proteína G tem uma resposta que é : sai cálcio do retículo citoplasmático ativando a eNOS ( usa a arginina para produzir o ácido nítrico que é lipofílico), na célula endotelial consegue chegar na musculatura lisa, fazendo com que ative a guanilato ciclase convertendo o GTP → GMPc ativando a PKG( proteína quinase G que inibe a entrada de cálcio) e por meio da eNOS permite a vasodilatação 28/11/21 → As células estão toda hora mandando sinais para fazer apoptose → Células respondem a sinais PAMP( nos patógenos) quando os macrófagos reconhecem os PAMP liberam neutrófilos para fagocitar esse patógeno por exemplo. → Sinalização Celular no metabolismo para desencadear reações → Citocinas: permite com que a célula responda a sinais para progredir ou parar o processo inflamatório → Linfócito precisa reconhecer via TCR e via receptor MHC. → Ligante se liga ao receptor logo temos uma cascata, uma molécula se liga a outra, quando as outras moléculas se ligam( 1ºmensageiro é o ligante) e o ligante com o receptor ativa várias outras moléculas ( 2º mensageiro) → Temos receptores que podem ser dentro da célula ou fora, citosol ou membrana do núcleo( intracelular) e moléculas que são íons têm receptores na membrana celular( não conseguem atravessar livremente na bicamada lipídica, logo tem que ter o receptor ancorado na membrana plasmática) RECEPTORES DA SUPERFÍCIE CELULAR 1-RECEPTOR ACOPLADO AO CANAL( canal ativado por ligante) : -Molécula que se liga ao canal permitindo a abertura ou fechado, canais onde temos a passagem de íons 2-Receptor acoplado a proteína G: -Ativação da proteína G temos várias moléculas que podem ser ativado logo a Adenilato Ciclase( converte ATP → AMPc) ou guanilato ciclase ( GTP→ GMPc) 3-Receptor Enzimático: -Captação da insulina via GLUT 4, quando a insulina se liga no receptor tem-se o receptor enzimático se o ligante se liga ao receptor( se torna uma enzima) movimentação do GLUT4 4-Receptor Integrina: -O neutrófilo tem que fazer o rolamento Metabolismo do glicogênio -2 vias de sinalização celular: 1)Glicogênese:É a síntese do glicogênio -Enzima importante é a glicogênio sintase logo catalisa as reações alfa 1,4 entre os resíduos de glicose 2)Glicogenólise: temos a enzima glicogênio fosforilase → O glucagon é liberado quando estamos em jejum, quando estamos em hipoglicemia( baixa concentrações de glicose → libera glucagon): dormindo ou não deu tempo de comer. -Favorece a quebra do glicogênio -No fígado e no músculo temos a reserva de glicogênio. Temos um receptor acoplado a proteína G na membrana do hepatócito e da membrana celular, então o glucagon( 1º mensageiro molécula sinalizadora), produzidas pelas célula alfa pancreáticas, sua função é promover a quebra do glicogênio e evitar a síntese do glicogênio, quando se liga a proteína G→ Ativa a adenilato ciclase(enzima) fazendo com que o ATP seja convertido em → AMPc( 2º mensageiro) depois ativa a PKA(proteína quinase A) onde essa proteína fosforila e adiciona fosfato na glicogênio sintase e glicogênio fosforilase. Uma vez que a glicogênio sintase fosforilase(P) é inativa logo inibe a síntese de glicogênio e a glicogênio fosforilaseP é ativada( promove a quebra) → A insulina faz outra via de sinalização logo ela desfosforila RECEPTORES ENZIMÁTICOS → 3) Receptor Enzimático: Insulina ativa várias vias e mobilização do GLUT4. O receptor da insulina é o (receptor tirosina quinase), receptores tem que se dimerizar e os receptores ficam cheios de molécula de fosfato e consegue fosforilar acaba por se tornar uma tirosina quinase. Acaba fosforilando várias outras proteínas levando a uma resposta dentro da célula. -quando o ligante se liga a ele se torna uma enzima isso é um receptor enzimático então como exemplos temos a insulina que se liga a um receptor enzimático. A insulina é liberada no PÓS-PRANDIAL em casos de hiperglicemia para tentar diminuir os níveis de açúcar sendo liberada pelas células beta pancreáticas onde temos receptores nos tecidos adiposos e o tecido muscular. Quando os receptores ficam juntos acontece a dimerização e ficam ativados, com isso os receptores a partir da dimerização tem uma atividade enzimática, um receptor nesse caso é o de tirosina quinase( receptor enzimático ou receptor enzimático da insulina) o receptor tem que sair fosforilando várias coisas. Uma das coisas que esse receptor enzimático fosforila é a PI-3 que quando é fosforilada já se torna ativada e é essa PI-3 fosforilada que faz com que o GLUT4 seja mobilizado para a membrana plasmática permitindo a captação de glicose ativa a PFK estimula a quebra da glicólise. -A insulina(hormônio anabólico) promove o aumento da massa muscular pois além de ativar a glicólise ativa a síntese de proteína onde a PI-3-P( fosforilase) ativa os fatores de transcrição aumentando a síntese proteica D-Receptores de Integrina(mudanças conformacionais no citoesqueleto) -Nas células endoteliais temos receptores de integrina precisamos que o neutrófilo saia rolando no endotélio, para que isso aconteça temos que ter mudanças no citoesqueleto, quando temos a mudança do receptor com o ligante logo altera sua morfologia ficando mais maleável para que role através das células endoteliais gerando mudanças conformacionais SINALIZAÇÃO CELULAR Professora: Daniele Data: 28/11/21 -Adenilato ciclase( na membrana) sintetiza ATP ativa a PFK fosforilando várias outras moléculas -O cálcio funciona como o segundo mensageiro, uma vez ativado faz a alteração da atividade de várias atividades. faz a exocitose, movimento do citoesqueleto e abertura de outros canais. 1-Onde encontramos cálcio? R: Temos altas concentrações de cálcio mais no meio extracelular e no meio intracelular temos baixas concentrações de cálcio, em algumas organelas tem bastante concentração de cálcio como no retículo endoplasmático( Retículo Sarcoplasmático): tendo muito cálcio dentro da célula e pouco cálcio fora da célula. -Íons não atravessam livremente a camada lipídica logo o Ca2+ tem que passar pelo canal de cálcio onde por exemplo temos a bomba de cálcio ATPase controlando a abertura e o fechamento. → O que abre e fecha os canais de cálcio podem ser várias coisas como os canais de cálcio voltagem dependente onde se abre(despolarização da membrana) ou fecha( repolarização da membrana) ou temos os canais de cálcio ligante dependente → Canais de cálcio controlados por voltagem: -A membrana pode estar em repouso( canais de cálcio fechados) ou pode estar polarizada( abertura de canais). → CANAL DE CÁLCIO NA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR: -Temos a ACh( acetilcolina): pré sináptica sendo liberada por meio do cálcio. A ACh liberada por um neuromotor → atua na fibra muscular. As ACh por exocitose tem que liberar essas acetilcolinas, no neurônio motor temos vários canais de cálcio logo o cálcio tem que ter muito cálcio dentro da membrana sináptica e esses canais são os canais de cálciodependente de voltagem em repouso esses canais estão fechados e despolarizados temos abertura dos canais de cálcio pela despolarização da membrana plasmática. Quando temos abertura dos canais de cálcio entra cálcio dentro do neurônio motor faz com que as vesículas contendo acetilcolinas onde o cálcio ajuda a liberar a acetilcolina na fenda sináptica. A acetilcolina na membrana da fibras muscular esquelético temos os receptores nicotínicos para se ligar sendo que os receptores nicotínicos são canais de sódio voltagem dependente promovendo a abertura do canal entrando muito sódio dentro da fibra muscular ( NA+ ), entra sódio (influxo de sódio na fibra muscular) e os canais de cálcio voltagem dependente do retículo sarcoplasmático se abrem pois também são dependentes de voltagem e isso promove a despolarização promovendo abertura desses canais de cálcio do retículo sarcoplasmático sendo importante para a contração muscular RESUMO ACIMA: → Aumento de CA2+ no meio intracelular para → despolarizar → abre canais de cálcio voltagem dependente e no neurônio motor → Exocitose das vesículas cheios de acetilcolina → na fenda sináptica tem que se ligar aos receptores nicotínicos logo entra sódio na fibra muscular) influxo de sódio na fibra muscular esquelética → despolariza → abre os canais de cálcio do retículo sarcoplasmático logo promove os movimentos dos filamentos de actina e miosina promovendo a contração muscular. → Se quer relaxar tem que impedir a ação da acetilcolina SECREÇÃO DE INSULINA → As células beta pancreáticas produzem insulina que fazem a hiperglicemia, temos aumento de glicose na corrente sanguínea pos ingestão de comida com isso temos o GLUT2 ( NÃO DEPENDE DA INSULINA)que capta essa glicose da insulina. A glicose tem que ser degradada pela glicólise o piru → ciclo de krebs pela fosforilação oxidativa logo temos aumento intracelular de ATP sinalizando que tem muita glicose já na célula logo quando aumenta a concentração intracelular de glicose temos canais de K+ potássio que são sensíveis ao ATP são fechados fazendo com que tenhamos uma despolarização da membrana plasmática e o canal de cálcio voltagem dependente tem estímulo logo aumento o cálcio intracelular indo para o citoplasma da célula beta pancreática e então a insulina também guardada em vesículas deve ser secretada. Aumento da concentração de insulina permite sua liberação , aumento ATP fecha canal de K+ e abre de Ca2+ logo maior cálcio intracelular para secretar vesículas de insulina.( isso em caso de hiperglicemia) → a insulina vai no tecido → músculo → dse liga ao receptor tirosina quinase→ via GLUT4 → captando a glicose da corrente sanguínea. Desenho abaixo do texto acima: A célula Beta pancreática tem o GLUT2 onde a glicose entra pela via GLUT2(independente) GLUT4 não fica ancorado na membrana plasmática ele fica no citoplasma, deve ser mobilizado, logo a insulina que faz com que o GLUT4 seja mobilizado para a membrana plasmática fazendo com que a fibra muscular e o adipócito captem essa insulina. O receptor nessas células tem a tirosina quinase que ajuda a fosforilar mas nos adipócitos e músculos não temos o receptor ancorado à membrana plasmática, então a célula beta pancreática produz a insulina→ via corrente sanguínea se liga na tirosina quinase promovendo o GLUT 4 para o meio extra, e com isso o GLUT 2 ancorado à membrana coloca pra dentro a glicose para dentro da célula via glut 2 e na glicólise é degradada → ciclo de krebs → fosforilação oxidativa → resultando no aumento intracelular de ATP na célula beta pancreática logo na sua membrana em o canal de K+ potássio que fica sempre aberto mas se fecha pois é sensível ao ATP ( se aumenta o ATP, o canal de K+ se fecha) promovendo a diminuição intracelular de K+ logo → despolariza a membrana plasmática e o canal de cálcio voltagem dependente da célula beta pancreática em situação da entrada da glicose faz com que esses canais de cálcio com o fechamento do K+ abre o CA2+ intracelular promovendo a EXOCITOSE da insulina → libera a insulina, por isso em hiperglicemia temos a liberação da insulina( AUMENTO DO CÁLCIO INTRACELULAR sendo o mais importante para liberar a insulina. A insulina ajuda adipócitos e tecido muscular a captar glicose para essas regiões via sanguínea a insulina se ligando a tirosina quinase → dimeriza→ se torna ativado logo→ sai fosforilando várias proteínas → ajudam o GLUT 4 a sair do citoplasma e vá para a membrana plasmática onde o adipócito e o tecido muscular podem captar a glicose da corrente sanguínea para a célula. A glicose só consegue entrar por meio do transportador via GLUT → paciente diabético problema do receptor de insulina CANAL DE CÁLCIO DEPENDENTE DE LIGANTE → Canais de cálcio ligante dependente no caso do músculo liso encontramos esses canais para que se tenha a contração muscular. Esses canais podem estar no retículo ( retículo sarcoplasmático) ou podem estar na membrana plasmática. A acetilcolina é importante para o músculo liso ( canal de cálcio dependente de ligante e fibra muscular( canal de cálcio dependente de voltagem). O receptor muscarínico acoplado à proteína G e a Ach se liga a esse receptor no músculo liso → ativa a proteína Gq→ ativa a fosfolipase C( enzima) que na membrana plasmática promove a quebra desses fosfolipídeos de membrana(PIP2) que é o fosfatidilinusitol 4,5 bifosfato( PIP2) , quebra desses PIP2 onde o PIP2 é quebrado em → IP3 inositol trifosfato e DAG(diacilglicerol) : esses 2 promovem a abertura do canal de cálcio IP3 que se liga nesse canal de cálcio para permitir sua abertura. A calmodulina que permite a contração muscular → Músculo liso no Endotélio e … → Toda hora o músculo relaxa e inibe a via de sinalização intracelular por meio de fármacos, encontramos músculo liso nos vasos fazendo a vasoconstrição e vasodilatação e nos brônquios( tem músculos lisos) : importante para a condução de ar nos pulmões DPOC → caso de bronquite crônica : Relacionado com o processo de inflamação, processo que dura muitos anos na vida do paciente → o que pode causar? R: cigarro, vírus ,bactérias, poluição do ar, alergias(ASMA). → Indivíduo que tem brônquio anormal o calibre do brònquio está diminuído isso interfere na quantidade de ar que passa para os pulmões onde os sintomas mais comuns dessa doença é a falta de ar → O muco é quando tem o processo inflamatório de forma crônica, paciente acaba produzindo muito muco e com isso obstrui cada vez mais a passagem de ar para os pulmões → inflamação crônica é um problema pois acaba gerando mais danos e tem um menor reparo, várias citocinas inflamatórias sendo liberadas, vários EROS causando mais dano que reparo logo ESPESSAMENTO DA PAREDE DO BRÔNQUIO CAUSANDO DANO NO TECIDO, muito muco excessivo causando: -Falta de Ar -Fadiga -Citocinas pró inflamatórias sendo muito produzidas no caso da dor de garganta -Tosse produtiva → Paciente com o DPOC e ASMA tem que usar medicamentos broncodilatadores (bombinha) :auemntando o calibre do brônquio para aumentar a passagem do ar ou seja o broncodilatador faz o relaxamento do músculo liso logo inibe a via de sinalização da contração do músculo liso. → A bombinha então promove aumento do calibre do brônquio para isso tem que ter o → relaxamento do músculo liso para isso inibe a via da contração do músculo liso → BRONCODILATADOR INIBE A VIA DE CONTRAÇÃO DO MÚSCULO LISO INIBE O CÁLCIO INTRACELULAR PELO COMPLEXO CÁLCIO CALMODULINA → AUMENTA A ESPESSURA DO BRÔNQUIO → PASSAGEM DO AR LIVREMENTE
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