Seção 3 2 Sinalizações celulares

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Seção 3.2 Sinalizações celulares
Prof. Renato Douglas
As membranas celulares usam as proteínas inseridas em sua bicamada lipídica, que atuam como receptores proteicos
Essas proteínas são responsáveis pelo transporte de moléculas para o meio intracelular e extracelular, assim os receptores na superfície da membrana atuam como transdutores de sina
Cada célula é programada para responder a combinações específicas de moléculas sinalizadoras, gerando uma onda de sinalização e cumprindo o efeito biológico em cada célula. 
Por que a necessidade de sinalização celular? 
Necessidade de comunicação celular em um organismo multicelular
Sinalizadores nas membranas celulares
Os sinalizadores podem ser chamados de mensageiros e atuam diretamente no 
metabolismo, na 
multiplicação, 
secreção, 
produções de hormônios e anticorpos e em 
todas as atividades celulares e teciduais 
proteínas, peptídeos,
aminoácidos, nucleotídeos, hormônios, derivados de ácidos graxos e até gases. 
Cascata de sinalização mediada por adrenalina.
Sinalizadores nas membranas celulares
Sinalizadores nas membranas celulares
Os sinais podem ser químicos ou elétricos, formam uma complexa sequência de causa e efeito, resumidamente podemos destacar três sistemas básicos de comunicação: 
Transferência citoplasmática direta de sinais químicos/elétricos, 
Comunicação local por sinais químicos e 
Comunicação a longa distância de sinais químicos através da circulação sanguínea. 
Sinalizadores nas membranas celulares
De acordo com a meia-vida* da molécula sinalizadora e de quais células possuem receptores para aquele sinal, podemos classificar os tipos de sinalização como parácrina, autócrina, intrácrina, endócrina, sináptica e neuroendócrina 
* meia-vida de uma substância é o tempo que leva para que uma determinada quantidade dela perca metade de sua atividade.
Sinalizadores nas membranas celulares
Sinalização parácrina: está relacionada com a secreção de substâncias
que irão atuar em células próximas
Sinalizadores nas membranas celulares
Sinalização autócrina: nesta sinalização as células irão secretar
substâncias que se ligarão em seu próprio receptor de membrana
Sinalizadores nas membranas celulares
Sinalização intracrina: já essa sinalização irá ocorrer dentro da célula, portanto, a célula irá produzir um substrato que se ligará a um receptor intracelular.
Sinalizadores nas membranas celulares
Sinalização endócrina: neste meio de comunicação as células
secretoras irão liberar na corrente sanguínea moléculas que podem ser
hormônios ou fatores de crescimento, e essas moléculas atuarão em células distantes 
Sinalizadores nas membranas celulares
Sinalização sináptica: essas sinalizações são por meio de neurotransmissores, em que as células nervosas (neurônios) trocam sinais e geram potencial de ação (sinapses) 
Sinalizadores nas membranas celulares
Sinalização neuroendócrina: essa sinalização é feita por células neuronais que irão secretar substâncias que irão agir em células distantes. 
Sinalizadores nas membranas celulares
Um sinal pode gerar muitas respostas diferentes
Quando a molécula sinalizadora é secretada no meio extracelular, ela entrará em contato com várias células, mas apenas um pequeno número restrito delas responderá ao sinal, porque apenas algumas expressam o receptor capaz de reconhecer a molécula sinalizadora
Na corrente sanguínea circulam muitos hormônios, secretados por diferentes células, que atingirão várias células, mas só algumas expõem o receptor adequado.
Sinalizadores nas membranas celulares
Um sinal pode gerar muitas respostas diferentes
Um neurônio possui diferentes prolongamentos para alcançar as células que possuem os receptores capazes de reconhecer o neurotransmissor
Um sinal pode gerar muitas respostas diferentes
Um exemplo disso é o neurotransmissor acetilcolina, que serve de sinalizador para células-alvo diversas, que reagem de modo diferente ao mesmo sinal: 
Uma célula muscular esquelética vai se contrair quando seu receptor de acetilcolina reconhecer esse neurotransmissor no meio; 
Já no músculo cardíaco, a freqüência de contração da célula muscular cardíaca diminui na presença dessa molécula; 
A célula da glândula salivar, que expressa o mesmo receptor da célula cardíaca, vai provocar uma resposta diferente: a secreção de saliva.
Classe de receptores de membranas
As sinalizações intracelulares podem ser mediadas por receptores 
acoplados a canais iônicos, 
acoplados à proteína G, 
acoplados em enzimas (adenilciclase, guanilciclase, tirosina cinase e fosfolipases A2 e C) e 
transcrição gênica (receptores nucleares). 
Receptores do tipo canal
São os canais controlados por ligante. 
Esses receptores podem ser os próprios canais ou estarem associados a um canal iônico, de modo que a mudança conformacional induzida pelo ligante ativa o canal associado, que se abre. 
Os canais iônicos ativados por ligante possuem sítios receptores para o ligante que mudam sua conformação, abrindo o canal iônico
Receptores do tipo canal
O receptor de acetilcolina (ACh) da membrana plasmática é composto de cinco subunidades — duas subunidades α, uma subunidade β , uma subunidade γ e uma subunidade δ . 
Quando a ACh liga-se a ambas as subunidades α, o canal abre-se, e o sódio pode seguir ao longo de seu gradiente de concentração para dentro da célula.
Receptores do tipo canal
Receptores associados à proteína G
São proteínas transmembrana multipasso 
A mudança conformacional ao receberem o ligante os faz ativar uma segunda proteína, que também muda de conformação, passando o sinal adiante. 
Esses receptores são bastante variados, mas a segunda proteína que é ativada não varia muito: chamada proteína G porque pertence a uma família de proteínas que ligam GTP, ficando ativadas, e depois hidrolisam o GTP a GDP + P, voltando ao estado inativado. 
Receptores associados à proteína G
Muitas moléculas são ativadas ou inativadas (comutadores) por fosforilação, ligação à GTP
Receptores associados à proteína G
As proteínas G são compostas por mais de 50 tipos, como exemplo podemos citar: Gs, G1, Ga, GK, Golf, Go e Gt. 
São receptores de membrana formados por proteínas multipasso, isto é, que atravessam
a dupla camada lipídica várias vezes. 
Sua ativação está relacionada a diversas substâncias, como hormônios, neurotransmissores e mediadores locais. 
Receptores associados à proteína G podem gerar sinais intracelulares que inibem ou estimulam uma função. 
Receptores associados à proteína G
Receptores associados à proteína G
Receptores enzimáticos
Receptor para vários hormônios, citocinas e fatores de crescimento
Mecanismo da fosforilação protéica e da cascata das quinases
A interação com o ligante induz a dimerização das cadeias do receptor aproximando os domínios de cinase de dois receptores
Se tornam ativados e fosforilam reciprocamente múltiplas tirosinas, um processo conhecido como transautofosforilação
Obrigado!