Sinalização celular

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Sinalização celular 
Existem as comunicações celulares elétricas e químicas 
Os sinais elétricos são mudanças no potencial de membrana da célula, já sinais químicos são 
moléculas secretadas pelas células no líquido extracelular, que atuam como ligantes, como os 
hormônios. 
Métodos de comunicação celular 
1) Comunicação local = são comunicações a curta distância, pode ocorrer na mesma 
célula ou entre células vizinhas. 
a. Junções comunicantes – existe um contato direto entre as células e são 
formadas por conexinas que formam canais proteicos e tem a transferência 
direta de íons, pequenas moléculas e sinais elétricos. São encontradas em 
quase todos os tipos de células. 
b. Sinais dependentes de contato – mediada pelas moléculas de adesão celular e 
ocorre no sistema imune e durante o crescimento e desenvolvimento. E ai 
temos as caderinas, integrinas, selectinas e imunoglobulinas que são 
moléculas de adesão celular (CAMs). 
c. Sinalização autócrina – quando alguma célula libera algum mediador que vai 
atuar nela mesma. 
d. Sinalização parácrina – aqui é uma sinalização em que uma célula sinalizadora 
produz mediadores que vão se ligar a células vizinhas, como citocinas, 
histamina, fatores de crescimento. Ocorre em células vizinhas, apenas. 
2) Comunicação de longa distância = Sistema endócrino (hormônios) e nervoso 
(neurotransmissores) 
a. Sinalização endócrina = hormônios que são liberados e que vao atuar em 
células distantes dos locais em que foram liberados. O pâncreas, por exemplo, 
secreta insulina e ai as células que possuem receptores pra esse hormônio irão 
se ligar e irão desenvolver uma certa resposta. 
b. Sinalização sináptica = impulsos elétricos estimulam a liberação, pelo terminal 
nervoso, de moléculas sinal extracelulares chamadas de neurotransmissores. 
Neurotransmissor e neuro-hormônio = um neuro-hormônio são substâncias liberadas por 
neurônios na corrente sanguínea, assim como um hormônio, mas que foi produzido por um 
neurônio. Já neurotransmissor são liberados pelos neurônios também mas não caem na 
corrente sanguínea e não atuam como hormônio, atuam na sinapse química. 
 
Vias de sinalização celular 
As células possuem um conjunto de receptores que são expressos de acordo com suas funções 
específicas. Esses receptores se ligam a determinados sinais químicos, ligantes, para que a 
célula desempenhe sua função. 
Os receptores celulares podem ser intracelulares ou de superfície celular (ligantes que não 
conseguem entrar na célula se ligam nesses receptores). 
 
Tipos de proteínas receptoras (receptores) 
Temos os receptores intracelulares (núcleo ou citosol, quando é no núcleo teremos na maior 
parte das vezes a regulação da expressão gênica, o que é uma resposta mais lenta) e os de 
membrana (de superfície celular que na maior parte das vezes é uma regulação mais rápida 
mas pode ser lenta porque pode interferir também na expressão gênica). 
 Receptores de membrana 
o Canal iônico = quando o ligante se liga nesse receptor, esse canal vai abrir ou 
fechar, regulando a entrada ou a saída de íons e são pp transmembranares 
que formam um poro, um buraco assim por ter subunidades. A maioria é 
encontrado no SN que são para neurotransmissores mas podem ser 
encontrados também em células musculares. Possuem uma resposta 
intracelular rápida e podem ser ativados por ligantes, por voltagem (aqueles 
dependentes de voltagem) ou até mesmo por estímulos mecânicos e térmicos, 
como alteração de pressão e de temperatura. Ex.: receptor nicotínico e 
receptor GABAa. Podem ter pp G que irão regular a abertura e o fechamento 
desse canal. 
 
o Receptor acoplado a proteína G (GPCR)= a maioria dos receptores são GPCR, 
que possuem 7 dominios transmembranares do tipo alfa hélice e uma pp G 
associada na face citosólica desse receptor (que tem 3 subunidades), e ai 
quando esse receptor é ativado a pp G é ativada e ai podemos ter duas 
respostas: regulação de canal iônico ou alteração na atividade de algumas 
enzimas e tem a ação de segundos a minutos, ou seja, resposta rápida. Ex.: 
receptores muscarínicos, adrenérgicos, dopaminérgicos e histamérgicos. 
Esses receptores terão 7 dominios transmembranares e na face citosolica teremos a pp G, que 
é um complexo com 3 subunidades (alfa, beta e gama). A alfa ta ligada ao GDP em um estado 
inativo. Quando um ligante se liga, o receptor muda de conformação, o que leva a ativação da 
pp G (que é ativada pela troca de GDP por GTP), e ai essa pp G agora ta ativa pela ativação do 
receptor que alterou a sua conformação. As subunidades beta gama vao se ancorar na 
membrana e podem modular canais e enzimas e o mesmo para a alfa. 
 
GPCR do tipo GS = tem a molécula sinalizadora que se liga no receptor que muda a 
conformação o que faz a pp G ficar ativa (que nada mais é que trocar o GDP pelo GTP e separar 
a subunidade alfa da beta gama). E ai essa pp vai estimular a enzima adenilato ciclase, que 
produz o AMP cíclico, o segundo mensageiro. Esse AMP ativa uma pp quinase do tipo A que vai 
fosforilar vários alvos, produzindo uma resposta celular – esse é o sistema de amplificação, 
que é a partir de uma molécula sinalizadora temos a produção de vários mediadores, o que faz 
com que temos uma resposta amplificada, bem grandona por causa de só uma molécula 
sinalizadora. 
 
o Receptor enzimático = no domínio citoplasmático desse receptor ele vai ter 
uma atividade enzimática, um domínio com atividade enzimática ou que vai 
permitir a associação de uma enzima. Os principais enzimáticos são os 
receptores de tirosina cinase (RTKs), em que teremos a fosforilação da 
tirosina. Aqui a molécula sinal pode ter a forma de dímero (que ai quando ela 
se liga ela aproxima dois receptores pq precisam formar um dímero, que são 
dois receptores e ai os domínios citoplasmáticos são fosforilados, com isso, 
esses sítios fosforilados irão servir de sítios de aconramento para enzimas 
sinalizadoras) ou não dímero (que quando se liga muda a conformação do 
receptor que permite a associação de uma enzima). Os RTKs possuem resíduos 
de tirosina no domínio citoplasmático que são fosforiladas quando tem a 
associação de dois receptores, que irão servir de sítios de ancoramento para 
enzimas sinalizadoras já que são dímeros. Esses receptores RTKs quando 
ativos, fosforilados, irão ativar a pp Ras que ligada ao GDP ta inativa, quando o 
RTK ativa tem enzimas sinalizadoras que irão se ligar e que irão ativar o Ras, 
que é tirar o GDP e colocar um GTP, o que leva a partir disso uma sinalização 
para o crescimento e proliferação celular, que é a resposta. A Ras é importante 
pq em muitos tumores ela ta com uma mutação, com isso, ela fica sempre 
ativada, sempre com GTP, ativando crescimento e proliferação celular de 
forma descontrolada. 
 
 
 
Passos para as vias de sinalização: temos um ligante que vai interagir com o seu receptor 
específico presente na superfície dessa célula, com essa interação, teremos uma via de 
sinalização (esse sinal extracelular é convertido em sinais intracelulares que irão alterar o 
comportamento celular), que é a ativação de moléculas de sinalização intracelular que irão 
gerar uma resposta. 
A mesma molécula sinal pode produzir respostas distintas em células alvo diferentes, isso pq 
depende do tipo de célula alvo que ela ta se ligando e do tipo do receptor ali presente que vai 
gerar sinais intracelulares, respostas diferentes. 
Sinalizações celulares rápidas e lentas = as rápidas levam de segundos a minutos e levam a 
alteração de moléculas que já estão presentes nas células, como o cálcio que já ta presente 
nas células musculares. Já as lentas levam de minutos a horas e levam a expressão gênica 
alterada, por isso demoram tanto. 
 
Os hormônios se ligam a receptores intracelulares (a maioria) e possuem uma resposta lenta. 
Agonistas e antagonistas 
Aqui podem ser fármacos ou moléculas endógenas. 
Um agonista é qualquer molécula endógena ou exógena (fármacos) que ao se ligarema um 
determinado receptor vai levar a uma ativação desse receptor, que resulta em um via de 
sinalização que vai me gerar uma resposta. Ou seja, agonistas estimulam a ação por gerarem 
uma resposta celular. 
Já os antagonistas se ligam nos receptores também mas aqui não tem nenhuma resposta 
celular sendo produzida, ele se liga no receptor e não faz ter nenhuma resposta, ou seja, 
bloqueia o receptor o que faz não ter nenhuma ação celular, nenhuma resposta. Ou seja, 
antagonistas param a ação. 
 
Transdução de sinal = é o fato de uma célula alvo converter um sinal extracelular em um sinal 
intracelular, ou seja, é quando uma molécula sinalizadora extracelular ativa um receptor de 
membrana que, por sua vez, altera moléculas intracelulares para gerar uma resposta. 
Com isso, o receptor de membrana funciona como um transdutor, e essa transdução de sinal 
só temos em receptores extracelulares, já que nos intracelulares não tem essa transdução de 
sinal. Essas moléculas sinalizadoras extra podem ser chamadas de primeiro mensageiro e o 
segundo mensageiro são moléculas intracelulares que foram ativadas pelo receptor ativado e 
que irão modificar alguma pp alvo ou ativar determinadas coisas que irão fazer com que tenha 
uma resposta. 
 
 
 
Esses segundos mensageiros podem fazer: 
 Ativação de pp quinases (pp que realizam a fosforilação – pp fosfatases fazem a 
desfosforilação); ativação de canais iônicos ou aumento do cálcio intracelular, e ai a partir 
dessas ações que teremos uma resposta celular como movimento, metabolismo, 
diferenciação, expressão gênica etc. 
Proteínas quinases, fosfatases e de ligação ao GDP funcionam como interruptores moleculares 
(irão ativar ou desativar vias). Nem toda fosforilação resulta em ativação proteica, tem 
algumas que são desativadas e o mesmo ocorre com o GDP.