sinalização celular

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Sinalização celular 1
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Sinalização celular
Base para a comunicação no organismo, sinais químicos e elétricos que atingem a 
célula → tecido → órgão
COMUNICAÇÃO ENTRE AS CÉLULAS
Junções comunicantes: direta 
Sinais dependentes de contato: direta
Comunicação local: indireta (susbt cai no liquido intersticial ou corrente sanguinea)
Comunicação de longa distância: indireta
DIRETA
Poros aquosos da membrana
Transmite sinais elétricos e químicos, transportam íons, pequenas moléculas (AA, 
ATP, AMPc)
Se há um aumento na concentração de Ca intracelular ou redução PH (aumento 
de H) há fechamento das junções pois a célula reconhece que ela está em 
atividade
DEPENDENTE DE CONTATO
Envolve uma molécula de superficie de membrana de uma célula 1 (sinalizadora) 
que se associa a uma proteína de membrana em uma célula 2 (alvo)
Existe no sistema imune e no processo de crescimento e desenvolvimento 
neuronal
INDIRETA
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Local: substância é liberada no líquido intersticial → autócrina: libera a substância e 
atinge sua própria célula ou pode ser parácrina: libera a substância e ela atua nas 
células adjacentes
Exemplo: histamina, citocinas, fatores de crescimento, eicosanoides, hormônios
Longa distância: endócrina e nervosa (associação de sinais elétricos e sinais 
químicos), substância é liberada na corrente sanguínea → hormônios, 
neurotransmissores, neuromoduladores, neurohormonios
Quando o ligante entrar em contato com o receptor e estiver passando na 
membrada, as enzimas amplificadoras que ativam moléculas servem como 
segundos mensageiros, aumentando e amplificando a ação desejada
Receptores centrais: visão, olfato, audição, paladar, equilíbrio
Receptores periféricos: quimioreceptor, osmo-receptor, termo-receptor, baror-
receptor, proprioreceptor, outros mecanorreceptores (dor, vibração, tato)
PROTEÍNAS RECEPTORAS
Interação célula-interação extracelular
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Participam processos de migração celular, interpreta sinais do ambiente → 
promove alterações fisiológicas, alterações no padrão de diferenciação celular, 
englobamento de moléculas biológicas da membrana (endocitose)
Têm grande diferenciação estrutural e funcional, cada uma tem uma condição 
própria, GRANDE especificidade → garante a variabilidade funcional de diferentes 
membranas biológicas
SOLUBILIDADE DAS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS
Hidrossolúvel: precisa de um receptor na membrana para a entrada da substância 
na célula
Lipossolúvel: se difunde nos lipídios da membrana celular, seu receptor estará do 
lado de dentro da célula
Junções comunicantes: não importa a solubilidade, fluirá junto com o líquido, porém 
são moléculas pequenas
Receptor do lado de dentro: envolve a transcrição gênica, produzindo novas 
proteínas, resposta mais lenta
Receptor de membrana: ativa a cascata para ativar as proteínas que já estão 
prontas, rápida resposta celular
Receptores intracelulares de esteroides (lipossolúveis): receptor no citoplasma, 
uma vez ativado pela substância química (mudança de conformação), o complexo 
hormônio-receptor é enviado para o núcleo para o DNA da célula sofrer uma 
transcrição gênica → estimula o RER a produzir novas proteínas. Ação lenta
RECEPTORES DE SUBSTÂNCIAS HIDROSSOLÚVEIS
Liberados por exocitose (abertura dos canais de cálcio) das células sinalizadoras 
para atingir a célula alvo na membrana plasmática → ativa cascatas de segundos 
mensageiros → ativa proteínas já prontas dentro da célula
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CANAIS IÔNICOS CONTROLADOS POR LIGANTES
O próprio canal é o receptor, pode ser ligado à proteína G
RECEPTORES ENZIMÁTICOS
Presença da enzima, a partir do momento que o ligante se ligou ao domínio de 
ligação, ativa o transmembrana estimulando a cascata de fosforilação de outras 
proteínas para amplificar o sinal → resposta celular 
Receptor da insulina, envolvido no crescimento e diferenciação celular → receptor 
tirosina quinase (amplificação altíssima, via envolvida com o câncer)
RECEPTORES ACOPLADOS POR PROTEÍNA G
A proteína G possui 3 áreas, alfa, beta e gama
Quando o ligante se acopla ao receptor → ativa a subunidade alfa → GDP em GTP 
→ ativa uma enzima → cascata intracelular para fosforilar enzimas e controlar 
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canais iônicos → nova proteína G se liga ao receptor para ativar novamente, ação 
intensa
Ex. receptores de adrenalina e noradrenalina, receptor do glucagon, proteínas 
ligantes de hormônios peptídeos, receptores relacionados ao olfato, receptores de 
eicosanoides…
Receptor muito importante e que facilita o trabalho da indústria farmacêutica no 
sentido de criar moléculas que se acoplem nesses receptores
O ligante+receptor pode ativar várias proteínas G → amplificação do sinal
AÇÃO DA PROTEÍNA G VIA Ca - CALMODULINA
Calmodulina: proteína ligadora de Ca
4 sítios de ligação que podem ser ocupados por Ca → ativa calmodulina → 
interação com outras proteínas
Acontece em neurônios catecolaminérgicos, envolvidos com memória e 
aprendizado
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Proteína G → abertura de canais de Ca + liberação de Ca das vesículas → 
aumento da concentração de Ca na célula → ligam-se às proteínas específcas → 
calmodulina (estimula a cascata de proteínas), exocitose (liberação de hormônios)
AÇÃO DA PROTEÍNA G VIA ENZIMAS 
AMPLIFICADORAS
A proteína G aumenta ou reduz a atividade de enzimas amplificadoras, controlando 
a cascata de segundo mensageiros → envolve o cálcio, GMPc, fosfatidilinositol, 
AMPc
 
ENZIMA AMPLIFICADORA: GUANILATO-CICLASE/GMPc
Estimula a conversão de GMP em GMPc, fosforilando proteínas 
Rim e intestino: mudança de transporte iônico e retenção de água
Cérebro: desenvolvimento e também no adulto, vasodilatação
Coração: estimula bomba de cálcio → induzindo o relaxamento
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Estimula a perda de sódio e água do rim (PNA)
Atua no músculo liso dos vasos promovendo a vasodilatação, diminui a pressão 
arterial, aumenta o fluxo sanguíneo
ENZIMA AMPLIFICADORA: adenilato-ciclase/AMPc
Fosforila principalmente as proteínas serina e treonina
Estimulante do AMPc e inibidor da fosfodiesterase (quebraria o AMPc) do AMPc: 
cafeína, teofilina, teobromina → prolongam os efeitos dos hormônios
RECEPTORES
Diferentes isoformas = diferentes ações biológicas
Down-regulation e up-regulation (diminuição dos receptores e aumento dos 
receptores)
Down-regulation: uso regular de droga → diminuição do número de receptores das 
células alvo → menor intensidade do sinal, menor resposta à droga → manter 
homeostase. Diabetes tipo 2 → excesso de alimentação que estimulam a resposta 
da insulina, com o tempo o receptor da glicose satura e é afetado
Up-regulation: cafeína + receptor de adenosina → estimulação → redução do efeito 
calmante → resposta do cérebro → maior número de receptor de adenosina. A 
adenosina é um neurotransmissor inibitório = menor atividade cerebral (efeito 
calmante), a cafeína é antagonista do receptor de adenosina, ela se liga ao 
receptor mas não ativa ele.
CONSTANTE DE DISSOCIAÇÃO
Concentração necessária de mensageiro para que metade dos receptores da 
superfície da célula esteja ocupado pelo ligante
R alta afinidade = Kd baixa
R baixa afinidade = Kd alta
CONSTANTE DE ASSOCIAÇÃO
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Afinidade da interação ligante-receptor
Quando maior a Ka → mais intensa vai ser a resposta (mesmo em baixa 
concentrações a cascata é ativada)
REMOÇÃO DO HORMÔNIO DO SANGUE
As moléculas sinalizadoras já utilizadas devem se separar do seu receptor para a 
célula voltar ao seu repouso para ativar novamente depois
Caso as moléculas sejam captadas por células adjacentes: menor concentração de 
moléculas sinalizadoras → dissociação de compexlos ligante-receptor
Formas para fazer a remoção: precisam ter enzimas que degradam a molécula 
sinalizadora, endocitose do complexo (reciclagem), inativação da fosforilação ou a 
inativação das vias de sinalização intracelulares
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