Comunicações celulares por meio de sinais químicos

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COMUNICAÇÕES 
CELULARES POR 
MEIO DE SINAIS 
QUÍMICOS
POR: SUZANE HENRIQUES
INTRODUÇÃO
 A troca de informações;
 Influenciam o metabolismo;
 Atua por meio de moléculas sinalizadoras ou ligantes.
INTRODUÇÃO
Tipos de comunicação:
1. Pela secreção de hormônios;
2. Pela secreção de moléculas que atuam nas
células adjacentes (comunicação parácrina);
3. Pela secreção de neurotransmissores
 Porém, algumas células se comunicam diretamente
por meio de moléculas que passam por canais.
A RESPOSTA A UM SINAL QUÍMICO PODE VARIAR CONFORME AS 
CARACTERÍSTICAS DO RECEPTOR
 Conjunto específico e geneticamente programado de receptores;
 Depende do elenco de receptores que cada célula recebeu durante a
diferenciação embrionária;
 Acetilcolina.
OS HORMÔNIOS GERALMENTE SÃO PRODUZIDOS PELAS 
GLÂNDULAS ENDÓCRINAS
 Glândulas endócrinas;
 A comunicação hormonal é um processo lento;
 Especificidade dos hormônios;
 Os receptores devem fixa-los bem.
OS HORMÔNIOS GERALMENTE SÃO PRODUZIDOS PELAS 
GLÂNDULAS ENDÓCRINAS
AS CÉLULAS NEUROENDÓCRINAS DO HIPOTÁLAMO SÃO 
IMPORTANTES PARA A COORDENAÇÃO DO SISTEMA ENDÓCRINO
 O hipotálamo se comunica com a hipófise pelo
pedículo hipofisário;
 Células neuroendócrinas – associação funcional
entre os sistemas nervoso e endócrino;
 Axônios.
AS CÉLULAS NEUROENDÓCRINAS DO HIPOTÁLAMO SÃO 
IMPORTANTES PARA A COORDENAÇÃO DO SISTEMA ENDÓCRINO
ALGUMAS RESPOSTAS A HORMÔNIOS SÃO IMEDIATAS, MAS DURAM 
POUCO
 Aumento da concentração de 
glicose no sangue → produção 
de insulina
ALGUMAS RESPOSTAS A HORMÔNIOS SÃO IMEDIATAS, MAS DURAM 
POUCO
ALGUMAS RESPOSTAS A HORMÔNIOS SÃO IMEDIATAS, MAS DURAM 
POUCO
HORMÔNIOS LIPOSSOLÚVEIS TÊM AÇÃO MAIS PROLONGADA
 Atravessam a membrana e se fixam a receptores no citoplasma e no núcleo das células-alvo;
→ Exemplo: hormônios esteroides e da tireoide;
 Permanecem por horas ou até dias no sistema.
MECANISMO DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS QUE ATUAM POR 
INTERMÉDIO DE RECEPTORES DA MEMBRANA
 Captação dos hormônios hidrossolúveis;
 Alguns receptores vão funcionar como enzimas;
 A maioria das moléculas sinalizadoras atuam por intermédio de uma
cadeia de moléculas;
 Depois de produzida, a cAMP pode ativar uma enzima
chamada proteína quinase.
MEDIADOR; MENSAGEIRO 
INTRACELULAR
MECANISMO DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS QUE ATUAM POR 
INTERMÉDIO DE RECEPTORES DA MEMBRANA
 Células musculares e hormônio epinefrina;
 O cAMP deve ser sintetizado e degradado rapidamente;
 A molécula sinalizadora aumenta ou diminui o nível desse
mediador conforme o tipo de receptor;
 Beta-adrenérgicos e a2-adrenérgicos.
AUMENTAM DIMINUEM
MECANISMO DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS QUE ATUAM POR 
INTERMÉDIO DE RECEPTORES DA MEMBRANA
CÉLULAS MUSCULARES 
→ EPINEFRINA
TEOR DE cAMP
ENZIMA 
FOSFORILASE 
GLICOGÊNICA
HIDRÓLISE DO 
GLICOGÊNIO 
ARMAZENADO
GLICOSE
MECANISMO DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS QUE ATUAM POR 
INTERMÉDIO DE RECEPTORES DA MEMBRANA
 A maquinaria produtora de mensageiros intracelulares não é capaz de atender a todos os receptores
simultaneamente;
 Abertura dos canais de Ca²+ do REL;
 O cálcio é mensageiro intracelular em muitas respostas;
 Duas vias de aumento dos níveis de cálcio.
MECANISMO DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS QUE ATUAM POR 
INTERMÉDIO DE RECEPTORES DA MEMBRANA
 cAMP tem importante função reguladora no
metabolismo celular;
 Ca²+ é um mensageiro intracelular com variadas
respostas.
RECEPTORES CATALÍTICOS
 Os receptores catalíticos são glicoproteínas
transmembrana com atividade enzimática;
 Regulam a atividade de várias proteínas;
 Tirosina quinase (RTK) receptor catalítico
que leva a informação estimulando
diferenciação ou multiplicação celular.
RECEPTORES CATALÍTICOS
 RAS - proteína que liga receptores a efetores
(executa ação através de estímulo) funcionando como
um interruptor que é ligado por GTP e desligado por
GDP;
 A própria RAS hidrolisa GTP, que passa a GDP,
desligando o sistema.
RECEPTORES CATALÍTICOS
 Grupos de proteína que regulam a atividade da RAS:
→ GAP (reguladores negativos) = aceleram a hidrolise do GTP ligando a RAS e transformando em GDP
inativando a RAS;
→ GNRP (reguladores positivos) = que contrabalanceiam as atividades da GAP, promovendo a troca do
nucleotídeo ligado, estimulando a perda de GDP e a entrada do GTP oriundo do citosol, ativando a RAS.
RECEPTORES ACOPLADOS À PROTEÍNA G
 Os receptores são proteínas transmembrana com:
→ 4 alças extracelulares que se ligam a um hormônio ou neurotransmissor (ligante);
→4 alças citoplasmática onde haverá interação com a proteína G.
RECEPTORES ACOPLADOS À PROTEÍNA G
 A proteína G é formada por 3 subunidades: alfa + 
beta + gama;
 Alfa = é a subunidade que tem um domínio que se 
liga a GDP e a GTP, além de degradar a GTP 
(domínio GTPase).
RECEPTORES ACOPLADOS À PROTEÍNA G
 A proteína G é assim chamada por ligar nucleotídeos de
guanosina (GTP E GDP)
 Existe em 2 estados:
1. Inativo: quando a unidade alfa ligada a GDP está
unida a todas as outras subunidades (beta e gama);
2. Ativo: quando a proteína G ligada a subunidade alfa
(com a ação de um ligante) troca a GDP por GTP
separando a unidade alfa das outras subunidades
seguindo atrás do seu efetor, levando a mensagem do
sinal adiante.Transformando ATP em cAMP.
MODIFICAÇÕES ADAPTATIVAS NAS CÉLULAS-ALVO
• A exposição de um estímulo de modo repetitivo muda a intensidade da resposta na célula;
• Adaptação ou dessensibilização é o ajuste, reversível, da sensibilidade ao nível do estímulo;
• Pode haver diminuição da quantidade de receptores.
A DESSENSIBILIZAÇÃO É MUITAS VEZES CONSEQUÊNCIA DA 
ENDOCITOSE
• Muitas vesículas de endocitose, fundem-se com os endossomos, onde o pH ácido separa os ligantes dos
receptores, e, muitas vezes, os receptores são digeridos pelas enzimas hidrolíticas dos lisossomos;
• A maioria dos receptores endocitados não é digerida pelos lisossomos, mas sim reciclada de volta para a
membrana plasmática.
HORMÔNIOS LIPOSSOLÚVEIS ATUAM SOBRE RECEPTORES 
INTRACELULARES
• Hormônios esteroides se ligam a receptores específicos;
• Causam modificações na conformação espacial (ativação do
receptor);
• Os hormôniosT3 e T4 atuam de modo semelhante.
OS GENES REGULADOS PELOS HORMÔNIOS ESTEROIDES SÃO 
DIFERENTES CONFORME O TIPO DE CÉLULA-ALVO
 Os receptores podem ser semelhantes, mas os genes ativados são diferentes, conforme o tipo celular. Diversos
estudos mostraram que os receptores para radiol e progesterona (hormônios femininos) e cortisol - iguais e são
codificados por um único gene. Os receptores para o hormônio esteroide masculino testosterona é diferente
codificado por outro gene.
COMUNICAÇÃO PARÁCRINA
• Em suma, é a que acontece no local de ação;
• No corpo dos animais, existem células especializadas na secreção parácrina, ou seja, na produção de mediadores
químicos de ação local; por exemplo, histamina e heparina são sintetizadas por células do tecido conjuntivo
denominadas mastócitos;
• Muitas outras células, embora não especializadas nesse sentido, podem produzir diversos mediadores com ação
local, na inflamação, na proliferação celular, na contração da musculatura lisa dos vasos sanguíneos, tubo digestivo
e brônquios, e na secreção celular.
CÉLULAS NERVOSAS
• Têm forma e tamanho variados;
• Salvo raras exceções, apresentam uma estrutura em comum, o pericário;
• Apresentam partes receptoras, condutoras e transmissoras de informações.
PERICÁRIO
 É o centro trófico do neurônio;
 Responsável por conter o núcleo, um abundante retículo
endoplasmático rugoso, muitos polirribossomos livres e aparelho de
Golgi.
Funções:
→ Síntese das macromoléculas;
→É o receptor de mensagens trazidas pelas moléculas
neurotransmissoras.
DENDRITOS
 São prolongamentos curtos e numerosos, que tornam-se cada vez mais finos conforme sua estrutura
desenvolve-se;
 Têm principalmente função receptora, aumentando muito a área para recepção de
neurotransmissores.AXÔNIOS
 São prolongamentos que apresentam diâmetro constante em toda a sua extensão;
 O axônio apresenta muitos microtúbulos e filamentos intermediários, ambos em continuação com 
estruturas semelhantes existentes no pericário;
 No fim de seu trajeto, o axônio se dividirá em numerosos ramos, dando origem ao terminal axônico. 
O TERMINAL AXÔNICO E A SINAPSE
 O terminal axônico, juntamente com a célula seguinte da cadeia, formará a sinapse;
 A sinapse é constituída das duas membranas das células, separadas pelo intervalo sináptico;
 Entendemos que a sinapse será o local onde ocorre contato entre células e permitirá a transmissão de
impulsos nervosos de uma célula para outra.
TRANSMISSÃO SINÁPTICA
Três principais motivos para a alta velocidade da transmissão
sináptica:
 Pequena distância que o neurotransmissor atravessa;
 Riqueza de receptores;
 Grande afinidade entre os neurotransmissores e seus
receptores.
→A inativação do neurotransmissor deve ser imediata.
SINAPSE NEUROMUSCULAR
 Também conhecida como placa motora;
 Neurotransmissor: acetilcolina;
 Ação da enzima acetilcolinesterase como
meio de inativação da acetilcolina.
MOLÉCULAS NEUROTRANSMISSORAS
Deve-se salientar que há uma grande variedade de moléculas 
neurotransmissoras:
 Epinefrina;
 Norepinefrina;
 Ácido gama-aminobutírico;
 Dopamina;
 Serotonina;
 Glicina. 
HORMÔNIOS DA TIREOIDE E AS MITOCÔNDRIAS
 Em alguns tecidos, a membrana mitocondrial
interna apresenta um receptor específico dos
hormôniosT3 e T4;
 Em animais com hipotireoidismo ocorrem
alterações morfológicas e funcionais nas
mitocôndrias.
HIPOTIREOIDISMO E SEUS EFEITOS
 Em recém nascidos: leva ao cretinismo;
 Em adultos: leva a condição de 
mixedema.