Vias de sinalização - morfógenos

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ANA LAURA ZOPPELLARI 
Morfógenos 
• As vias do desenvolvimento atuam no 
progresso das células se tornarem mais 
especializadas. 
• Os blastômeros possuem potencial de 
originar qualquer tipo de célula do 
embrião. 
• A influência de moléculas de sinalização e 
fatores reguladores genéticos atuam 
deixando as células altamente 
especializadas. 
 
• A diferenciação celular é um processo pelo 
qual uma célula precursora 
(indiferenciada) torna-se um tipo celular 
distinto e especializado (diferenciado). É 
um conjunto de eventos que leva à 
aquisição do padrão de expressão gênica, 
encontrado em cada tipo celular e sua 
manutenção. 
 
• As células estão programadas para 
responder a combinações específicas de 
moléculas sinalizadoras extracelulares, 
assim elas necessitam de múltiplos sinais 
para sobreviver, sinais adicionais para se 
dividir ou se diferenciar. Se não há sinais, 
a célula sofre apoptose. Esse processo é 
chamado de sinalização celular. 
 
 
ANA LAURA ZOPPELLARI 
• Transdução de sinal: as células 
sinalizadoras emitem uma molécula sinal, 
que é o 1º mensageiro. As proteínas 
receptoras da célula-alvo reconhecem o 1º 
mensageiro e emitem um sinal, que leva a 
uma alteração do comportamento celular. 
Esse processo apresenta alta especificidade 
e sensibilidade. A via de sinalização do 
desenvolvimento sempre terá uma 
molécula que vai para determinada célula e 
se liga ao seu receptor, desencadeando 
uma resposta na célula. 
 
• A maneira pela qual a célula recebe um 
determinado tipo de sinalização e 
transmite para diversas vias, que poderão 
ser novamente transformadas, até chegar a 
função efetora, que é de dividir, proliferar, 
morrer e etc. 
• O primeiro mensageiro da transdução de 
sinal podem ser: 
➢ Proteínas. 
➢ Peptídeos. 
➢ Aminoácidos. 
➢ Nucleotídeos, 
➢ Ácidos graxos. 
➢ Esteroides. 
➢ Gases. 
• Diferentes moléculas-sinais extracelulares 
alteram o comportamento da célula-alvo. 
Células diferentes respondem de modo 
diferente ao mesmo tipo de sinal. A 
informação transmitida pelo sinal depende 
de como a célula-alvo recebe e interpreta o 
sinal. 
 
 
• Amplificação de sinal – as vantagens do 
uso do 2º mensageiro: 
➢ Efeito cascata de sinalização. 
➢ Um pequeno sinal pode produzir 
amplas respostas celulares. 
➢ Durante o desenvolvimento 
embrionário, células 
indiferenciadas se diferenciam e se 
organizam em estruturas 
complexas. 
➢ O 2º mensageiro torna a resposta 
mais rápida e o sinal mais amplo. 
• Primeiro acontece uma amplificação do 
sinal, depois a difusão do sinal por todos 
os compartimentos celulares, logo após a 
comunicação cruzada, onde há interação 
com outros sinais. 
• Durante o desenvolvimento embrionário, 
as células indiferenciadas se diferenciam e 
se organizam em estruturas complexas, 
através das vias de sinalização. 
• A diferenciação é regulada através de 
grupos restritos: 
➢ Morfógenos. 
➢ Notch/Delta. 
➢ Fatores de transcrição. 
➢ Receptores tirosina-quinase 
(RTKs). 
 
 
ANA LAURA ZOPPELLARI 
• Morfógenos são toda substância difusível, 
que produz respostas diferentes em células 
idênticas de acordo com o nível de 
concentração com que chega a elas. Eles 
guiam a diferenciação e migração das 
células, especificando a morfologia e a 
função dos tecidos em desenvolvimento. 
• As células podem ser atraídas ou repelidas 
pelos morfógenos, dependendo do 
conjunto particular de receptores expressos 
na superfície celular. 
• A atividade dos morfógenos varia de 
acordo com o limiar de resposta criado de 
acordo com o gradiente de concentração. 
 
• A ligação dos morfógenos à célula 
depende da presença do receptor. 
 
• Ácido retinóico (AR): 
➢ Faz parte do grupo de morfógenos. 
➢ É a forma bioativa da vitamina A. 
➢ O eixo anterior-posterior do 
embrião é crucial para determinar a 
localização correta de estruturas 
como membros e para padrões do 
sistema nervoso. 
➢ Há evidências de que alterações no 
nível da vitamina A (retinol) na 
dieta (tanto em quantidades 
excessivas como insuficientes) 
podem provocar o 
desenvolvimento de malformações 
congênitas. 
➢ O ácido retinóico se liga a 
receptores dentro da célula. Os 
receptores do ácido retinóico são 
fatores de transcrição. Quem regula 
a expressão dos genes é o HOX. 
➢ Excesso: formação de um eixo 
corporal mais truncado, onde as 
estruturas tomam uma posição 
mais posterior. 
➢ Falta: formação de estruturas mais 
anteriorizadas. 
 
• Fator de crescimento transformador β e 
proteínas morfogenéticas ósseas: 
➢ São membros da superfamília 
TGF- β. 
Possui 3 isoformas: TGF- β1, TGF- 
β2 e TGF- β3. 
➢ Proteínas morfogenética óssea 
(BMPs). 
➢ Ativina. 
➢ Nodal. 
 
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➢ Estabelece o padrão dorsoventral. 
➢ Destinos celulares. 
➢ Formação de estruturas específicas 
como sistema nervoso, rins, 
esqueleto e sangue. 
➢ Os fatores se ligam a receptores de 
superfície, que resulta em eventos 
de sinalização celular – 
transcrição gênica. 
 
• Hedgehog: 
➢ São morfógenos essenciais para a 
padronização inicial, migração e 
diferenciação celular de muitos 
tipos celulares, órgãos e sistemas. 
➢ Sonic Hedgehog (Shh), desert 
hedgehog e indian hedgehog. 
➢ O Shh é secretado em altos níveis 
pela notocorda, o que leva ao 
desenvolvimento do tubo neural. 
➢ Esses morfógenos se ligam ao 
receptor de superfície chamado de 
Patchet (Ptc). 
➢ A ausência de Shh inibe a 
sinalização do receptor 
Smoothened (Smo). Fazendo com 
que a proteina Gli seja modificada 
– repressor transcricional. Quando 
há presença de Shh, permite a 
sinalização de SMO, fazendo com 
que a proteína Gli seja ativada – 
ativa genes-alvo. 
 
• Via WNT/β-catenina: 
➢ As glicoproteínas controlam 
diversos processos, como o 
estabelecimento da polaridade 
celular, proliferação, apoptose, 
especificação do destino celular e 
migração. 
➢ A sinalização do WNT é um 
processo muito complexo, 
envolvendo 3 vias de sinalização 
que já foram elucidadas. 
➢ A via clássica é dependente da β-
catenina. 
➢ Se liga ao receptor de superfície 
Frizzled (Fzd), que ativam a via de 
sinalização intracelular, ativando a 
transcrição de genes-alvo. 
 
 
ANA LAURA ZOPPELLARI