Resumo – Comunicação Celular (parte 2)

Prévia do material em texto

Transcrição da Aula 18 – Comunicação celular
RECEPTORES DE MEMBRANA:
Receptores ionotrópicos ou receptores de canais iônicos são os mais rápidos e os de mais simples funcionamento do organismo, é um mecanismo de transdução simples e direto, ele é responsável por transformar um sinal químico (neurotransmissor, hormônio ou de qualquer substância química) em um sinal elétrico. Dentre os principais locais onde eles são encontrados destaca-se o sistema nervoso central e células excitáveis como, por exemplo, células musculares. 
Os canais iônicos são importantes para a propagação do impulso nervoso. No axônio existem vários canais de sódio. Com a chegada do impulso nervoso esse sódio entra despolarizando o neurônio.
* Os receptores nicotínicos da acetilcolina encontrados na membrana da célula muscular é formado por 5 subunidades (2 alfa, 2 beta, e uma gama). Quando duas moléculas de acetilcolina se ligam as duas subunidades alfa ocorre uma mudança de conformação desse receptor favorecendo a abertura do canal iônico e entrada de íons sódio na membrana do músculo esquelético favorecendo o processo de contração muscular. A passagem dos íons pelo receptor ionotrópico é dependente do gradiente eletroquímico, ou seja, se esse canal iônico for aberto o sódio vai passar do local mais concentrado para um menos concentrado. Então um dos exemplos da importância dos receptores ionotrópicos nicóticos é para a contração muscular.
* No sistema nervoso central outro receptor é o gaba (Ácido gama aminobutírico) que é chamado de receptor inibitório no sistema central. O gaba se liga no receptor ionotrópico alterando a conformação desse receptor abrindo os canais de cloreto. O cloreto entra causando hiperpolarização neuronal.
Muitos usam medicamentos que aumentam a ação do gaba. São eles os benzodiazepínicos (ex: rivotril) ou barbitúricos (ex: gardenal). O gaba tem um sítio de ligação em seu receptor, quando o gaba se liga no sitio de ligação ocorre a abertura do canal de cloreto. Esses medicamentos não ajudam a abrir o canal de cloreto, eles se ligam aos receptores do gaba e aumentam a afinidade do gaba com seu receptor, isso faz com que o influxo de cloreto seja maior. 
Dentre os principais receptores estão os metabotrÒpicos ou acoplados a proteína g. È importante lembrar que eles tem 7 domínios transmembranares que é importante porque quando o ligante se liga a esse tipo de receptor a mudança de conformação ocorre mais facilmente. Quanto mais vezes ele ultrapassa a membrana mais ele facilita o processo de mudança de conformação desse receptor.
Ele é acoplado a proteína G. A proteína G possui três subunidades (Alfa, Beta, Gama) as beta e gama estão ligadas a membrana plasmática, a alfa esta ligada a subunidade beta e gama e quando livre ela esta ligada a uma molécula de GDP. À medida que um receptor encontra sua molécula sinalizadora, ocorre uma mudança de conformação que faz com que ele aumente a afinidade com a proteína G. Assim a proteína G começa se aproximar (transloca da membrana para o receptor) só que quando essa translocação acontece ocorre a troca de um GDP por um GTP associado a subunidade Alfa.
No nosso organismo existem vários tipos de proteína G, a S que é estimulatória e a I que é inibitória. Quando o GDP é traçado pelo GTP as subunidades se separam (a alfa perde a afinidade pela beta e gama). Essas subunidades separadas serão importantes para estimular ou inibir enzimas presentes nessa célula, isso vai depender do tipo de proteína G que esta em ação, se for a S isso vai estimular a enzima se for a I será inibida. Uma dessas subunidades seja a alfa ou a beta e gama vai sair e fazer a ação de inibir ou estimular as enzimas
Além de inibir e estimular, essas subunidades podem alterar os canais iônicos. Por exemplo, quando a acetilcolina se liga em seu receptor muscarínico (do tipo metabotrópico) presente no coração. 
A acetilcolina vai se ligar no receptor ativando a proteína G,vai ocorrer a transformação de GDP por GTP que vai separar as subunidades, assim as subunidades beta e gama vão migrar para o canal início de potássio abrindo ele, isso vai fazer sair potássio da célula, que é carga positiva, gerando hiperpolarização celular. Quando a célula está hiperpolarizada ela não contrai e relaxa adequadamente afetando, assim, o coração.
A subunidade alfa ligada ao GTP pode migrar para as enzimas presentes na membrana podendo inibi-las ou estimulá-las, dependendo do tipo de proteína G. No caso de estimular existem duas principais enzimas encontradas na membrana plasmática que sofrem essa ação, uma dessas enzimas é a adenilatociclase que é responsável por transformar o ATP em AMP cíclico, se a subunidade da proteína G estimular, o aumento de AMPc na célula sinalizará para a ativação de PKA (proteína quinase A) que será responsável por fosforilar proteínas nas células, por exemplo resíduos de aminoácidos como serinas e treoninas presentes em proteínas celulares. A subunidades Alfa possuem um mecanismo intrínseco GTPásica , ou seja ela mesmo transforma o GTP em GDP , assim ela desliga da enzima e retorna as subunidades beta e gama que estão ligadas ao receptor. 
- Mas esse AMPc pode ser metabolizado também pela fosfodiesterase que pode inibe tanto o AMPc quanto o GMPc.
* A cafeína, um dos seus mecanismos estimulatórios é a capacidade de inibir a fosfodiesterase de AMPc, acumulando AMPc na célula favorecendo a saída de cálcio do reticulo endoplasmático, consequentemente isso vai favorecer a contração muscular. Esse acúmulo também favorece as lipases, ou seja quebra de lipídeos para melhorar as fontes de energia para o organismo
* a adrenalina é um neurotransmissor que se liga a um receptor metabotrópico acoplado a proteína G do músculo esquelético, que vai estimular uma proteína G ativando a adenilato ciclase que aumenta a concentração de AMPc ativando o PKA , que aumentada estimula enzimas da via de quebra do glicogênio no músculo esquelético. Nas células adiposas acontece o mesmo processo porém estimula enzimas que quebram triglicerídeos.
Existem receptores acoplados a proteína G que vão ativar outra enzima, que é o caso da fosfolipase C, que quando ativa é responsável por degradar fosfolipídios de membrana, esse fosfolipídio é chamado de fosfatidilinositol (PIP). Quando o PIP é quebrado ele da origem a duas substâncias que é o IP3 e DAG (diacilglicerol). O IP3 tem afinidade com o retículo endoplasmático, ele se liga aos canais de cálcio, favorecendo a saída de cálcio do retículo. O DAG permanece na membrana plasmática, aumentando a fosforilação, ele é responsável por ativar PKC que é uma proteína responsável por fosforilar outras proteínas. 
* Durante o parto a Ocitocina vai se ligar ao receptor metabotrópico, (proteína G estimulatório) estimulando a fosfolipase C, e assim o IP3 que vai liberar mais cálcio. Consequentemente o aumento de cálcio no meio intracelular vai gerar contração muscular, auxiliando o parto. Apenas no útero tem receptor de ocitocina , por isso só o músculo do útero será afetado.
* Na cólera, uma bactéria presente no intestino é responsável por produzir uma toxina chamada 
de toxina da cólera, essa toxina vai penetrar as membranas das células que revestem o intestino e vai fazer com que a subunidade alfa da proteína G estimulatória perca a sua capacidade GTPásica, isso vai fazer com que a subunidade alfa não consiga se desprender das enzimas. As células intestinas vão ter maior capacidade de liberarem eletrólitos e água para a luz intestinal causando diarréia.
* No caso da COQUELUCHE a toxina faz a ADP-ribosilação e inativa as proteínas de ligação nucleotídeos guanina, assim as proteínas G não conseguem transduzir sinais dos receptores da membrana plasmática do hospedeiro. Essas toxinas então paralisam os cílios, debilitando uma importante defesa pulmonar (pesquisa internet).
O receptor de tirosina quinase tem como os principais ligantes: fatores de crescimento neuronal, fatores de crescimento derivado de plaquetas e insulina. 
O fator de crescimentoneuronal é importante para evitar morte neuronal durante o desenvolvimento do sistema nervoso central.
O fator derivado de plaquetas é importante para a renovação celular durante o processo de cicatrização, por exemplo.
Quando a insulina se liga nesse receptor ocorre a formação de um dímero de proteínas quinase. Quando o dímero é formado ocorre a ativação da capacidade quinase, ou seja a capacidade de doar grupos fosfato. Quando isso ocorre varias proteínas que estão no citoplasma vão ganhar um grupo fosfato, estimulando ou inibindo elas. Quando as gluts se fosforilam elas saem do meio citoplasmático, migram para a membrana plasmática e auxiliam na entrada de glicose.
Quase todos os receptores de tirosina quinase quando fosforilados (o receptor pode se autofosforilar) ativam a RAS que vão fosforilar uma série de proteínas para gerar respostas celulares diferentes. Uma dessas ativadas são as gluts.
o receptor intracelular é muito importante para hormônios, tanto esteróide quanto tireoidianos. Os hormônios se ligam em receptores presentes no citoplasma, para isso o hormônio tem que ser lipossolúveis e de baixo peso molecular. Proteínas chaperonas (HSP70) atuam para manter a conformação do receptor ideal para que ocorra a ligação na molécula sinal, quando o ligante, por exemplo, o esteróide se liga no receptor citoplasmático ocorre uma mudança de conformação que aumenta sua afinidade pelo núcleo, no núcleo o receptor acoplado a molécula sinal vai se ligar numa região especifica do DNA alterando o processo de transcrição gênica. 
Exemplo: os esteróides têm um mecanismo antiinflamatório, porque quando ele chega no núcleo ele aumenta a produção de uma proteína chamada anexina 1 ou transportina que é responsável por inibir a fosfolipase A2 que é responsável por quebrar os fosfolipídios em ácido aracdônico que, posteriormente vão sofrer a ação da LOX e do COX ,que vão gerar o processo inflamatório. Os corticóides inibem a fosfolipase A2 e consequentemente a cascata do acido aracdônico do processo inflamatório. Por isso que durante a noite há aumento da produção de corticóides que tem função antiinflamatória.