Comunicações celulares por meio de sinais químicos

Sinais químicos

• Troca de informações por meio de moléculas;• Formação ordenada dos tecidos;• Coordenação do crescimento e funcionamento

do corpo;• Os mensageiros químicos influenciam o

metabolismo, multiplicação, secreção, fagocitose, produção de anticorpos, contração e outras atividades celulares.

Atuação

• Moléculas sinalizadoras ou ligantes;• Receptores;

– Reconhecimento específico do ligante.

Tipos de comunicação:

Glândulas exócrinas->hormônios->células alvoComunicação parácrina->céls vizinhasNeurotransmissores-> sinapses

Molécula receptora define o sinal químico

• Ativação ou inibição de atividades celulares;• Estrutura molecular do receptor;• Ex.: acetilcolina• Músculo esquelético – contração muscular• Músculo cardíaco – diminuição do ritmo e

força de contração• Receptores iguais com respostas diferentes->Maquinaria molecular intracelular.

Glândulas endócrinasGlândulas endócrinas

• Comunicação -> Processo lento;

• Glândulas-> capilares sanguíneos-> receptores

• Especificidade depende do hormônio e das células alvos;

• Resposta:– Liberação de secreção ou inibição de secreção

• Hipotálamo e hipófise: associação funcional entre sistema nervoso e endócrino.

Duração da resposta

• Rápida

[glicose]

Pâncreas endócrino

Secreção de insulina

Captação de glicose pelas céls musculares e adiposas

Testosterona, estrógenos e progesterona

Respostas prolongadas

• Lenta

Entram nas células-alvo

Ligam-se a receptores no citoplasma

Mecanismo de ação dos hormôniosMecanismo de ação dos hormônios

• Todos os hormônios hidrossolúveis são captados por receptores localizados na membrana plasmática das células alvo;

• Receptores: catalíticos (funcionam como enzimas);– Receptores de Insulina;

• Mediadores ou mensageiros intracelulares cAMP, Ca2+;

Células hepáticas ou musculares

adrenalinaexpostas [cAMP]

intracelular

fosforilaseglicogênica

Hidrólise do

glicogênio

glicose

Síntese de cAMP

• ATP cAMPAdenilato ciclase

• cAMP 5’-AMPcAMP fosfodiesterases

Degradação de cAMP

Os níveis de cAMP podem aumentar ou diminuir, dependendo do receptor da célula alvo-adrenérgicos – adrenalina – teor intracelular de cAMP-adrenérgicos – adrenalina – teor intracelular de cAMP

Íons CaÍons Ca2+2+

• Alta concentração extracelular• Baixa concentração intracelular• Sinal químico -> aberturas dos canais de Ca2+ ->

entrada dos íons -> ativação dos mecanismos dependentes de Ca2+

• Bomba de Ca2+ bombeia excesso para fora da célula;• Retículo endoplasmático liso e mitocôndrias

armazenam Ca2+;• Processos mitóticos e secreção celular.

Glicoproteínas como ReceptoresGlicoproteínas como Receptores

• Atravessam toda a membrana• Cinases específicas para tirosina• Parte extracelular da proteína adere ao sinal químico• Parte citoplasmática se torna enzimática pelo sinal

químico• Transferência do grupamento fosfato terminal do ATP

para o grupamento –OH- de tirosinas• Ex.: receptores para insulina, fatores de crescimento

– EGF e PDGF– Curiosidade: receptor de insulina mutante-> paciente

diabético

Modificações adaptativas Modificações adaptativas nas células alvonas células alvo

• Célula exposta ao mesmo estímulo por tempo prolongado passa a responder com menor intensidade;

• Adaptação ou dessensibilização– Diminuição do n.o de receptores;– Modificação dos receptores;– Modificações nas proteínas intermediárias;

• Conseqüência da endocitose– Digestão por enzimas hidrolíticas ou reciclados

Hormônios lipossolúveis atuam Hormônios lipossolúveis atuam sobre receptores intracelularessobre receptores intracelulares

• Hormônios esteróides, sintetizados a partir do colesterol.• Atravessam as membranas celulares por difusão passiva;• Seguem pelo plasma complexados a proteínas anfipáticas

– Região hidrofóbica-> ligação do hormônio– Região hidrofílica-> solubilidade do complexo no plasma

sanguíneo

• Ligam-se a receptores citoplasmáticos ou nucleares, modificando conformação espacial.

Receptor ativado por hormônio Receptor ativado por hormônio liga-se ao DNA influenciando liga-se ao DNA influenciando

a transcrição gênicaa transcrição gênica• Receptores para hormônios localizam-se tanto no plasma como no

núcleo;• Só adquirem atividade ligados a hormônios;• Receptor+hormônio ativa/inibe certos genes;• Dependente das características da célula alvo;• Os receptores são os mesmos, mas os genes ativados dependem do tipo

celular;• Receptores iguais: estradiol, progesterona e cortisol e codificados por 1

gene;• Testosterona: outro receptor, outro gene;• Síndrome da feminização testicular

Comunicação parácrinaComunicação parácrina

• É realizada através de células que produzem mediadores químicos de ação local;

• Mastócitos: heparina e histamina• Mediadores da inflamação, proliferação celular,Contração muscular lisa dos vasos sanguíneos;• Prostaglandinas – derivadas do ác. araquidônico;• Ácido araquidônico é formado a partir de fosfolipídeos de

membrana;– Diminuem a secreção de HCl no estômago;– Ciclo menstrual, induzem parto ou aborto;

• Processo inflamatório: prostaglandinas, troboxanos e leucotrienos.