Enviando Sinalização celular

Prévia do material em texto

Profa. Dra. Monica Akemi Sato
Sinalização celular
Mensageiros Químicos
• Número de células Corpo Humano ~75 trilhões
• Comunicação entre células = Rápido + grande quantidade de informação
• Dois tipos de comunicação: 
•sinais elétricos = variação Potencial de ação
•sinais químicos = Moléculas secretadas no LEC 
• Células que recebem sinais Químicos ou elétricos = Células 
Alvo
•As células são especializadas na execução da função específica 
Ex: secreção ou contração. Para isso, precisam receber e transmitir sinais
COMUNICAÇÃO CÉLULA –
CÉLULA
3 SISTEMAS BÁSICOS DE COMUNICAÇÃO:
 1) TRANSFERÊNCIA CITOPLASMÁTICA
DIRETA DE SINAIS QUÍMICOS OU
ELETRICOS
 2) COMUNICAÇÃO LOCAL POR SINAIS
QUÍMICOS QUE DIFUNDEM ATRAVÉS DO
LEC
 3) COMUNICAÇÃO A LONGA DISTÂNCIA DE
SINAIS QUÍMICOS ATRAVÉS DO SANGUE.
 Junções Comunicantes
 Transferem sinais químicos e 
elétricos diretamente entre as 
células
 Canais protéicos que criam pontes 
citoplasmáticas entre células 
(conexinas)
 Conexinas quando abertas 
intercambiam moléculas pequenas. 
As células conectadas atuam como 
uma única célula com muitos núcleos 
 As conexinas são o único meio pelo 
qual os sinais elétricos passam 
diretamente de uma célula para 
outra. ( músculo cardíaco e m. liso)
1) TRANSFERÊNCIA CITOPLASMÁTICA DIRETA
DE SINAIS QUÍMICOS OU ELETRICOS
2) COMUNICAÇÃO LOCAL POR SINAIS QUÍMICOS 
QUE DIFUNDEM ATRAVÉS DO LEC (Substâncias 
Parácrinas e autócrinas)
 Sinais químicos difundem 
localmente entre células 
vizinhas
 Atingem as células alvo 
por difusão através do 
fluido intersticial
 Exemplos: 
 Citocinas
 Eicosanóides (incluindo 
prostaglandinas)
 óxido nítrico (gás)
Auto = no mesmo, próprio
Para = do lado
A cascada de ác. Araquidônico provoca 
mensageiros lipídicos
Ácido Araquidônico:
-pode atuar como 2o
mensageiro podendo ser 
convertido em uma variedade 
de mensageiros parácrinos
Leucotrienos: 
- asma e anafilaxia
Prostaglandinas:
-Inflammação , dor, febre
Tromboxanos
-coagulação sanguínea
Lípides parácrinos
Mensageiro intercelular gasoso (NO)
•Síntese de NO em célula endotelial a partir de arginina pela ação 
da NO sintetase (NOS)
•A rápida difusão do gás causa relaxamento da fibra muscular lisa 
do vaso sg dilatação 
NOS ativada
3) COMUNICAÇÃO A LONGA DISTÂNCIA DE SINAIS 
QUÍMICOS ATRAVÉS DO SANGUE: Hormônios e 
Neurotransmissores
NEUROTRANSMISSOR: Sinal elétrico 
difunde pelo neurônio. Na terminação 
nervosa transforma-se em sinal químico 
que difunde para o espaço extracelular 
estreito, até a célula alvo
Hormônios são secretados por glândulas 
endócrinas no sangue até célula alvo
COMUNICAÇÃO DE LONGA DISTÂNCIA
Neuro - Hormônios (NEUROPEPTÍDEOS)
Neuro - hormônios: substâncias químicas 
Liberadas pelos neurônios ao sangue até célula alvo Um sinal elétrico viaja 
através de um 
neurônio até 
terminação onde se 
transforma num sinal 
químico secretado pelo 
neurônio QUE 
DIFUNDE PELO 
SANGUE ATÉ CÉLULA 
ALVO.
Ex: vasopressina
Analogia ao processo de sinalização química/celular
Transdução: Transmissão do 
sinal de um lado da 
membrana para outro 
utilizando o receptor de 
membrana
Uma forma de sinal é 
transformada em 
outra através de um 
transdutor de sinal
No rádio (por ex) um 
transdutor transforma uma 
onda de rádio em ondas 
sonoras (+ amplificação)
MECANISMOS BÁSICOS DA 
SINALIZAÇÃO QUÍMICA 
Amplificação do Sinal
Figure 6-7: Signal amplification
O ligante extracelular liga-se 
ao receptor de membrana 
iniciando uma cascata de sinais 
que amplifica a mensagem
O estímulo inicial ativa o primeiro passo 
da cascata . Em cada passo, a molécula 
aitivada converte uma molécula inativa 
em ativa.
TRANSDUÇÃO BIOLÓGICA DE SINAIS
Como o ligante consegue introduzir a mensagem dentro 
da célula?
•Moléculas Sinalizadoras 
se ligam a receptores 
da membrana
•O processo ativa 2°
mensageiros ou ativa 
proteína quinase
•Regulam a resposta 
celular.
•ativação da proteína 
efetora
RECEPTORES 
DAS 
CÉLULAS ALVO
RECEPTORES DAS 
CÉLULAS ALVO
RECEPTORES DE MEMBRANA
RECEPTORES INTRACELULARES
RECEPTORES DE MEMBRANA
 Ligantes lipofóbicos não entram na 
célula
 receptor está na membrana celular.
 Resposta rápida
Classes de receptores de membranas:
- Acoplados a Canais iônicos 
- Acoplados à Proteína G
- Acoplados à tirosina quinase (enzima)
RECEPTORES ACOPLADOS À 
CANAIS IÔNICOS
CANAIS IÔNICOS 
LIGANDO –
DEPENDENTES
Exemplo de canal 
receptor catiônico 
com abertura 
controlada por ACh
SINALIZAÇÃO POR CANAIS IÔNICOS
Via de ativação mais rápida.
•O sinal abre ou 
fecha canais iônicos
•A permeabilidade 
da membrana se 
modifica
•O sinal elétrico 
formado altera 
proteínas sensíveis à 
voltagem gerando uma 
resposta celular.
Potencial elétrico
RECEPTORES ACOPLADOS À 
PROTEÍNA G
 Tipos de Proteína G: Gs, Gi, Gq, Go
A B
C D
Alvos da Proteína G
Proteínas Gs e Gi: segundos 
mensageiros
Proteína Gq: segundos mensageiros
RECEPTORES ACOPLADOS À 
TIROSINA QUINASE
O receptor é uma proteína transmembrana com atividade 
tirosina quinase (TC, dominio intracelular) que quando 
ativado ( pela fosforização) origina resposta celular 
Receptores acoplados à tirosina quinase
RECEPTORES
INTRACELULARES:
 Móleculas Lipofílicas 
entram na célula.
 Geralmente ativam 
gene
 Resposta lenta 
RECEPTORES DAS CÉLULAS ALVO
AÇÃO DOS 
HORMÔNIOS 
LIPOFÍLICOS
•Receptores localizados 
no citosol ou no núcleo
•A ativação do receptor 
geralmente ativa um gene 
estimulando o núcleo a 
produzir novo RNAm 
(transcrição) para síntese 
de novas proteínas
Receptores
intracelulares
RECEPTORES ACOPLADOS A 
PROTEÍNA Gsα
SISTEMA ADENILIL CICLASE ACOPLADO À 
PROT. G
4 AMPc  PKA
CREB = Proteína de ligação responsiva ao ATP
,ATF = Fator de Ativação de Transcrição
2 sub unidades
•Receptores acoplados a proteína G que pela ligação do sinal 
externo muda a conformação da proteína trimérica  Gα+ βγ.
•As subunidades α são diferentes e específicas para ativar diversos 
2o mensageiros e ativação ou inibição de determinadas enzimas.
Sistema do AMPc
Rs
AC
Ri
MEMBRANA MEMBRANA
GDP / GTP GDP / GTP
HH
Gs Gi
AMPc
Fosfodiesterase
PKA
5'-AMP
Sub-unidades:
Regulatória
Catalítica
AMPc
PTN PTN-PO4
EFEITO HORMONAL
ATP
RECEPTOR 
INIBITORIO
RECEPTOR 
ESTIMULATORIO
Cascata de sinalização de receptores acoplados à 
proteína Gq - SISTEMA FOSFOLIPASE C
Cascata de sinalização de receptores acoplados à 
proteína Gq - SISTEMA FOSFOLIPASE C
Cálcio como mensageiro 
intracelular
Sinais provocadas pelo 
Cálcio ocorrem no citosol 
quando ele entra do 
extracelular ou é 
liberado das reservas 
intracelulares
Receptores integrinas
Na porção extracelular das
membranas as integrinas
ligam-se a proteínas da matriz 
extracelular
Dentro das células as integrinas 
se acoplam ao citoesqueleto
através de proteínas de ligação
A ligação ligante – receptor 
provocaativação de enzimas 
intracelularesou alteração 
do citoesqueleto.
Segundos mensageiros
Hormônio 1 Hormônio 2 Hormônio 3 Hormônio 4 Hormônio 5
Adenil-
ciclase
Guanil-
ciclase
Fosfolipase C Fosfolipase C Tirosina-
quinase
AMPc GMPc IP3 DAG RAS
PKA PKG Cálcio PKC RAF
quinases
PK-dependente
da
Calmodulina
Mecanismos de transdução de sinais
Modulação da resposta celular pelo 
ligante (Agonistas - Antagonistas
Especificidade
Competição
Saturação
Síntesede prostanóides
PGs