Sinalização Celular

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Sinalização celular
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A sinalização celular faz parte de um complexo sistema de comunicação que governa e coordena as
atividades e funções celulares. A habilidade que as células possuem em perceber e correctamente
responder ao seu ambiente envolvente, forma a base do desenvolvimento, da reparação de tecidos, da
imunidade e de outras funções de homeostasia em tecidos. Erros existentes no processamento de
informação celular são responsáveis por doenças como o cancro, a autoimunidade e diabetes. Ao se
entenderem melhor os processos de sinalização celular, muitas doenças poderão ser tratadas de
maneira mais eficaz e, em teoria, tecidos artificiais poderão ser fabricados.
A linha tradicional de investigação em biologia tem-se focado em estudar partes das vias de
sinalização celular. O estudo de sistemas biológicos ajuda na compreensão da estrutura subjacente das
redes de sinalização e em perceber como as mudanças nessas redes afectam a transmissão de
informação.
A sinalização celular tem sido estudada de maneira mais profunda no contexto das doenças humanas
e na sinalização entre células de um único organismo. No entanto, a sinalização celular pode também
ocorrer entre células de organismos diferentes. Em muitos mamíferos, as células embrionárias trocam
sinais com as células do útero.[1] No tracto gastrointestinal humano, as bactérias trocam sinais entre si
e com as células epiteliares e do sistema imunitário[2] Durante o processo de reprodução em
Saccharomyces cerevisiae, algumas células enviam sinais peptídicos (factores de conjugação) para o
meio ambiente onde se encontram. Estes factores de conjugação podem-se ligar receptores da
superfície celular de outros indivíduos da espécie, induzindo o processo de reprodução.[3]
Alguns tipos de comunicação célula a célula requerem que estas estejam em contato direto. Algumas
células formam junções comunicantes que fazem a conexão entre os seus citoplasmas. No músculo
cardíaco, estas junções permitem a propagação do potencial de acção a partir do pacemaker cardíaco
até outras regiões do coração, fazendo com o órgão se contraia coordenadamente.
A via de sinalização Notch é um exemplo de sinalização justácrina em que duas células adjacentes têm
que ter contato físico para que se processe a comunicação. Este requerimento de contato direto
permite um controle preciso da diferenciação celular durante o desenvolvimento embrionário. Na
espécie Caenorhabditis elegans, duas células da gônada em desenvolvimento têm iguais hipóteses em
terminar a sua diferenciação ou em se tornar numa célula precursora uterina que continuará a dividir-
se. A escolha de qual das células continua a dividir-se é controlada por competição de sinais na
superfície celular. Uma das células irá produzir maior quantidade de uma proteína da superfície
Sinalização celular em organismos uni e multicelulares
Tipos de sinais
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celular que ativará os receptores Notch na célula adjacente. Isto irá ativar um sistema de feedback que
reduz a expressão de receptores Notch na célula que se irá diferenciar e aumentá-los na superfície da
célula que continuará como célula estaminal.[4]
Muitos sinais celulares são transportados por moléculas que são libertadas por uma célula e que
depois se movem até entrarem em contato com outras células. Os sinais endócrinos são denominados
de hormonas. As hormonas são produzidas por células endócrinas e viajam pelo sangue para alcançar
outras partes do corpo. A especificidade da sinalização é controlada se determinada célula puder
responder a um sinal específico. A sinalização parácrina tem como alvo apenas as células que estão na
vizinhança da célula emissora do sinal. Os neurotransmissores são um exemplo deste tipo de
sinalização. Algumas moléculas podem funcionar simultaneamente como hormonas e
neurotransmissores. Por exemplo, a epinefrina e a norepinefrina podem funcionar como hormonas
quando libertadas pela glândula adrenal, sendo transportadas através da corrente sanguínea até ao
coração. A norepinefrina pode também ser produzida pelos neurónios, funcionando como
neurotransmissores no cérebro.[5] O estrogénio pode ser libertado pelo ovário e funcionar como
hormona ou actuar localmente via sinalização autócrina ou parácrina.[6]
As células recebem informação do seu ambiente envolvente através de uma classe de proteínas
denominada receptores. O receptor Notch é uma proteína da superfície celular que possui esta função.
Os animais possuem um conjunto de genes que codificam proteínas sinalizadoras que interagem
especificamente com estes receptores Notch e que estimulam uma resposta em células que possuam
estes receptores na sua superfície. As moléculas que activam (ou em alguma casos, inibem) os
receptores podem ser classificadas como hormonas, neurotransmissores, citocinas ou factores de
crescimento, mas todas elas são chamadas de ligandos de receptores. Os detalhes da interacção
receptor-ligando são essenciais no processo de sinalização celular.
Em endocrinologia, o estudo da sinalização celular em animais, a sinalização intercelular está
subdividida da seguinte maneira:
Sinais endócrinos são produzidos por células endócrinas e viajam através do sistema circulatório
até chegarem a todas as partes do corpo.
Sinais parácrinos são enviados apenas às células na vizinhança da célula emissora. Os
neurotransmissores são um exemplo.
Sinais autócrinos apenas afectam as células que são do mesmo tipo celular que a célula
emissora. Um exemplo são as células do sistema imunitário.
sinais holócrinos são transmitidos através das membranas celulares, via componentes proteicos
ou lipídicos, integrais À membrana, e que são capazes de afectar quer a célula emissora quer as
células imediatamente adjacentes.
Receptores de sinais celulares
Classificação da comunicação intercelular
Luz como forma de comunicação celular
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Um estudo científico, utilizando o ciliado Paramecium caudatum, sugere que diversas populações
celulares usam 2 ou mais frequência de luz para efectuar transferência de informação, influenciando o
input energético, a divisão celular e o crescimento.[7]
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Referências
Ligações externas
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