Sinalizacao Celular

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sINALIZAÇÃO cELULAR
Aline Etur
As células normalmente se comunicam, utilizando sinais químicos. Os sinais são proteínas ou moléculas produzidas pela célula emissora, os quais se ligam em receptores presentes na superfície das células alvo. Em alguns casos, são capazes de atravessar a membrana plasmática e ligarem-se em receptores presentes no citoplasma ou no núcleo. 
*célula emissora/sinalizadora: aquela que emite o sinal (ex: íons, proteínas...)
*célula alvo: aquela que capta/recebe a informação (pode passar vários sinais por ela, mas só capta aquele que o seu receptor recebe e de seu interesse)
*célula ouvinte: aquela que recebe diversos sinais por ela, mas capta apenas alguns
Sinalização Direta: há o contato direto célula-célula (sinal justácrina), também ocorre por troca de material entre as células, por meio das junções comunicantes (sinal intrácrina). A célula sinalizadora emite uma molécula que atravessa a célula alvo para chegar no local necessário. 
*Junções comunicantes: são pequenos canais que conectam diretamente células vizinhas. Canais cheios de água permitem que pequenas moléculas sinalizadoras, chamadas mediadores intracelulares, se difundam entre as duas células. Pequenas moléculas são capazes de se mover entre as células. A transferência de moléculas transmite o estado atual de uma célula, permitindo que o grupo de células coordene a sua resposta a um sinal. 
Sinalização Autócrina: A célula que recebe é a mesma que emite. Ocorre a liberação de um ligante no interstício, que se liga a receptores em sua própria superfície.
*Células cancerígenas: tendem a se replicar mais rapidamente e, a partir da liberação desses fatores replicantes que são sinalizados, ocorre a duplicação celular.
*Resposta das células do sistema imune de vertebrados aos antígenos: alguns linfonodos T, os quais liberam o fator de crescimento que realizam a autoproliferação
Sinalização Parácrina: Ocorre entre células vizinhas, sendo que a molécula é liberada no meio extracelular. Há a comunicação de células próximas por meio de mensageiros químicos. Permite que as células coordenem as atividades com suas células vizinhas. São importantes durante o desenvolvimento, comunicando com as células vizinhas qual a identidade vai assumir. 
*Óxido Nítrico: comum em tecidos próximos da musculatura que realizam a contração. Difusão simples. Muito instável (meio vida de alguns segundos). Liberado em uma célula, o sinal caminha para o interstício e depois se encontra com uma outra célula do tecido muscular. O óxido nítrico se desenvolve em GC, no musculo, e a partir dele, produz o GMPc que provoca um relaxamento e realiza a vasodilatação para a liberação de mais oxigênio (melhora a circulação sanguínea) ou a ocorrência de ereção (viagra). GMP: forma não cíclica, na qual não realiza a vasodilatação (quebra da ação do oxido nítrico).
Sinalização Endócrina: utilizados para transmitir sinais de longas distâncias. A molécula sinalizadora emite sinais, saindo do sistema circulatório. Os sinais são produzidos pelas células especializadas e liberados na corrente sanguínea. 
*Os mais comuns são os hormônios. Os hormônios esteroides (lipofílicos, possuem receptores dentro ou fora da membrana, fazem parte da superfamília) são capazes que atravessarem a membrana plasmática e agirem sobre os receptores intracelulares no citosol ou núcleo. Possuem um conjunto de anéis derivados do colesterol. Agem diretamente no controle da expressão gênica. Os hormônios da superfamília (derivados de colesterol e AA-esteroidais, tiroidianos e retinóicos) possuem uma característica lipofílica e conseguem atravessar a membrana citoplasmática. Os receptores de tais hormônios não precisam ficar para fora das células, eles localizam-se dentro da célula (no citoplasma ou no núcleo). Os hormônios tiroidianos necessitam de transporte ativo para sua passagem na membrana e chegam até o núcleo. 
Sinalização Neural (tipo de sinalização parácrina): possui uma célula sinalizadora (neurônio), que emite um sinal (mensageiro químico) que vai circular em um espaço, a sinapse, entre duas células mais ou menos no interstício. Essa célula tem um receptor que vai receber esse sinal específico. Possui dois tipos de sinalização: elétrica (despolarização da membrana) e química (saída de um mensageiro químico), pode ocorrer entre dois neurônios ou entre um neurônio-tecido. 
*Neurotransmissores: alguns podem agir como hormônios. Potencial de ação é exocitose (não vai direto para a célula, sai antes). Muitos receptores são canais iônicos abertos por ligantes (inotrópicos): permitem a passagem de íons pela mudança da abertura da proteína, na qual está acoplada na membrana, outros acoplados à proteína
G ; frequentemente atuam indiretamente para regular canais (metabotrópicos): quando ligada ao GOP teminativa; mas quando ligada ao receptor, sua estrutura se altera e a interação entre a proteína receptora e a proteína G, o que ativa, dessa maneira, a GTP e a passagem de substância (interage com o receptor, tem a ativação do metabolismo e ocorre a interação com outras proteínas). Por estarem ligados na membrana, existem diversos tipos de receptores (divididos em 2 grandes grupos: aqueles ligados a um canal iônico e os acoplados à proteína G) 
*Peptídeos: poucos (5) até centenas de aminoácidos. Não atravessam a membrana - ligados à receptores. Os hormônios peptídeos são a insulina, glucagon, hormônios hipofisários. 
Neuropeptídios: liberados por neurônios (neurotransmissores e neuro-hormônios): encefalinas, endorfinas, ocitocina. 
Fatores de crescimento: fator de crescimento do nervo (NGF - 1 descoberto), fator de crescimento epidérmico (EDF), PDGF, citocinas e fatores de crescimento ancorados à membrana (interação célula-célula) 
*Eicosanoides: lipídeos que atuam como sinalizadores, exemplo a prostaglandina, prostaciclina, tromboxano e leucotrieno. São rapidamente destruídos: sinalização autócrina e parácrina agregação plaquetária, inflamação, contração de músculo lisos.
Tipos do funcionamento dos metabotroficos: célula emite o sinal, que pode ser glucagon (célula pancreática), esse sinal caminha para o fígado, ou pode ser celula da supra-renal, que libera adrenalina (ativa os músculos). Assim, em ambos os casos, as células têm receptores acoplados à proteína G, que tem 3 subunidades (beta, alfa, gama). Entretanto, quando não tem receptor algum, esta inativado, e a subunidade alfa esta ligado o GDP, quando a um receptor, tem a troca do GDP em GTP, com isso alfa se separa de beta e gama.Esse GTP ligado à alfa, se liga ao adenilato ciclase (ativa ela), produz muitos AMP, que ativa enzimas PKA (estão inativas mas prontas). Elas possuem subunidade repressoras, com essa ligação nas repressoras, temos o desligamento dessas unidades, tornando-a ativa e em PKA (ela tem por objetivo pegar o fosfato e liga-lo em outra proteína ; enzima), sendo uma delas, o PPK (esta pronta e inativa): para ativar necessita de um fosfato, por isso a PKA transfere o fosfato, quando ativa transfere também fosfato do ATP ao glicogênio fosforilase PYG (também inativa), com o fosfato fica ativo, quebra uma molécula de glicose no glicogênio, e forma a glicose 1-fosfato que vai p via glicolítica, e nessa via produz ATP, NADH,...; o sinal se amplifica (quando tem a produção de AMP e ativação de PKA, quando mais alfa se liga, mais o sinal se amplifica). Assim, mais glicose é quebrada e há a formação de ATP citoplasma composto por enzimas que produz e quebra glicogênio 
Receptores de proteína tirosina-quinase: geralmente, ligam em fator de crescimento ( insulina, EGF). Peptídeos (cada um tem uma forma específica que vai ligar, exteriormente, e internamente são iguais, porém cada célula possui uma reação). Quando a molécula se liga internamente, ocorre a auto fosforilação, em que se ligam fosfato; ocorre ativação das tirosinas e a partir dela, varias proteínas serão ativadas (como o RAS, que troca o GDP em GTP, e a partir disso, irão ativar as outras enzimas/proteínasa partir da ligação de um fosfato) 
Receptores de citocina: a partir das proteínas acopladas JAK. Possuem duas unidades, as quais se ligam à uma molécula, formando o dímero. Ocorre a ativação das JAK, que se fosforila. Ela fosforila a tirosina do receptor, e ,com isso, prova a ativação de outras proteínas (como SAD), e vai ao núcleo provocar a transcrição gênica. Proteína tirosina quinases não receptoras (pois quem fosforila a tirosina é uma proteína auxiliar e não a receptora em si) diferença: um se auto-fosforila (tirosina quinase), e o outro necessita da ativação da proteína para fosforilar (tirosina quinase não receptora) 
Receptores intracelulares: hormônios tiroidianos e esteroidais 
Transdução de sinal intracelular: diretamente a transcrição, em alguns casos (tiroidianos e esteroidais): são metabólicos, porém vão direto para o DNA. Segundo mensageiro: como a célula interpreta a mensagem que chegou (“resposta da célula” para a chegada da molécula sinalizadora): depende da molécula sinalizadora. Entende o sinal externo e transforma ele como um sinal interno. 
-Canais iônicos: ionotropicos: receptores que com a molécula ligante vai abrir ou fechar os canais: metabólicos. ex: cAMP; cGMP; fosfolipideos; e Ca+2 
-cAMP: metabotropico do tipo proteina g- aclopado (2 mensageiro: AMP ciclico: modifica o ATP que ativa uma cascata de fosforilazacao). Via CREB: ativa a transcrição para fazer a passagem de informação. Outro exemplo de AMP: o AMP não ativa o PKA, ele serve para abrir canais iônicos, pois essa celular é um neurônio modificado; com a abertura desses canais, teremos a sinalização elétrica (ocorre uma despolarização de membrana) 
-fosfolipídios: segundo mensageiro do RPG.Tanto o diacilglicerol (DAG) como o IP3 são compostos derivados da hidrolise de um fosfolipídio presente na membrana plasmática que é o fosfotidil inositol -4,5-bifosfato (PIP2). Recebe o sinal; separa a subunidade alfa-Gq, ela ativa um enzima chamada PLC (fosfolipase C): quebra fosfolipídios de membrana (PI (4,5)P2); a calda e a cabeça do fosfolipídio se separam. As caldas, apolar, (diacilglicerol - DAG): fica na membrana ligando na PKC: provocando o controle de crescimento e diferenciação celular e a cabeça, polar, inositol (IP3): ligante de proteína ligadas a canais de cálcio (no retículo endoplasmático). As duas partes possuem atividade baseada em cálcio 
-Ca2+: segundo mensageiro do RPC .Cálcio ativado pela calmodolina (proteína que na presença de 4 íons cálcios modifica sua estrutura e ativa outras enzimas/proteínas) 
-cGMP: segundo mensageiro que conduz a informação; o bastonete é responsável por absorver a luz e levar ate o SNC; luz atravessa a membrana e ativa a rodopsina, e partir da entrada da luz, a alfa se separa da beta-gama, essa subunidade alfa ativa a cGMP fosfodiesterase e a partir dela, será produzida a GMP, que provoca a abertura de canais de sódio (entra sódio, despolariza a membrana, e segue o impulso nervoso)