La comunicación celular es un proceso compuesto por comunicación intercelular e intracelular. Por lo tanto, la información se intercambia primero entre células a través de sustancias mensajeras. Dentro de la célula, la señal se transmite e incluso se amplifica a través de receptores y mensajeros secundarios.
¿Qué es la comunicación celular?
La comunicación celular es un proceso compuesto por comunicación intercelular e intracelular. La comunicación celular se utiliza para transmitir estímulos externos mediante la transmisión de señales entre células y dentro de las células. La transducción de señales externas se produce a través de mensajeros específicos como hormonas, neurotransmisortransducción de estímulos eléctricos mediada o mediada por iones, superficie unida a la célula moléculas, o sustancias de alto peso molecular en el espacio intercelular. Las señales ingresan al interior de la célula a través de receptores o las llamadas uniones gap y desencadenan una cascada de reacciones allí, según la vía de transmisión. Así, se forman segundos mensajeros (sustancias mensajeras secundarias) en la célula, que transmiten la señal al sitio objetivo y la amplifican al mismo tiempo. La amplificación de la señal se produce porque una señal externa da como resultado la formación de un gran número de segundos mensajeros. A diferencia de la comunicación intercelular, en la comunicación intracelular las señales se procesan en la célula y se convierten en una reacción. Aquí, la información no se transmite de una célula a otra, sino que es transmitida por mensajeros químicos bajo amplificación al sitio objetivo celular. Todo este proceso de comunicación intracelular también se conoce como transducción de señales.
Función y tarea
En los organismos multicelulares, la comunicación intracelular procesa las señales transmitidas por mensajeros extracelulares así como por estímulos externos (audición, visión, olor). La transducción de señales regula importantes procesos biológicos como gen transcripción, respuesta inmune, división celular, percepción de luz, percepción de olores o contracción muscular. El inicio de la comunicación intracelular se desencadena por estímulos extracelulares o intracelulares. Los desencadenantes extracelulares incluyen hormonas, factores de crecimiento, citocinas, neurotrofinas o neurotransmisores. Además, las influencias ambientales como la luz o las ondas sonoras también son estímulos extracelulares. Intracelularmente calcio Los iones a menudo activan las cascadas de transducción de señales. Las señales extracelulares son captadas primero por receptores ubicados en la célula o en el membrana celular. Se hace una distinción entre receptores citosólicos y de membrana. Los receptores citosólicos se encuentran dentro de la célula en el citoplasma. Representan objetivos para pequeños moléculas que puede pasar fácilmente a través del membrana celular. Estos incluyen esteroides, retinoides, carbono monóxido y óxido nítrico. Por ejemplo, los receptores de esteroides, una vez activados, permiten la formación de segundos mensajeros responsables de los procesos de transcripción. Los receptores unidos a la membrana se encuentran en el membrana celular y tienen dominios tanto extracelulares como intracelulares. Durante la transducción de señales, la señal moléculas se acoplan al dominio extracelular del receptor y, al cambiar su conformación, aseguran que la señal se transmita al dominio intracelular. Allí, tienen lugar procesos bioquímicos que permiten que se forme una cascada de segundos mensajeros. Los receptores de membrana se dividen en tres grupos, los canales iónicos, los receptores acoplados a proteína g y los receptores acoplados a enzimas. Entre los canales iónicos, hay de nuevo canales iónicos activados por ligando y activados por voltaje. Estos son transmembrana proteínas que se activan o desactivan dependiendo de la señal, cambiando así la permeabilidad a ciertos iones. Un receptor acoplado a proteína G, cuando se activa, hace que la proteína G se descomponga en dos componentes. Estos dos componentes están activos y aseguran la transmisión de la señal formando ciertos segundos mensajeros. Los receptores acoplados a enzimas también son receptores unidos a la membrana que liberan la enzimas CRISPR-Cas vinculado a ellos en la transmisión de la señal. Por tanto, existen seis clases de receptores ligados a enzimas. Dependiendo del receptor activado, se transducen las señales correspondientes. Por ejemplo, el receptor tirosina quinasa representa el receptor de la hormona insulina. Por tanto, el efecto de insulina está mediado a través de este receptor. Algunas células están conectadas a través de las llamadas uniones gap, que son canales entre células vecinas y representan una forma de comunicación intracelular. Cuando una señal llega a una celda en particular, las uniones gap aseguran su rápida propagación dentro de las celdas vecinas.
Enfermedades y trastornos
Las interrupciones en la comunicación intracelular (transducción de señales) son posibles en muchos puntos del proceso de transducción de señales y pueden tener varios salud efectos. Muchas enfermedades son el resultado de una eficacia insuficiente de ciertos receptores. Si las células inmunes se ven afectadas, se producen inmunodeficiencias como consecuencia. Enfermedades autoinmunes y las alergias son causadas por el procesamiento defectuoso de los procesos de transducción de señales intracelulares. Pero enfermedades como diabetes mellitus o arteriosclerosis también suelen ser el resultado de receptores ineficaces. En diabetes, por ejemplo, puede haber suficiente insulina. Sin embargo, debido a receptores de insulina faltantes o ineficaces, resistencia a la insulina existe en este caso. Como resultado, se produce aún más insulina. Eventualmente, el páncreas puede agotarse. Muchas enfermedades mentales también se pueden rastrear a alteraciones en la comunicación celular intracelular, porque en muchos casos la transmisión de señales no está suficientemente asegurada por receptores insuficientemente efectivos para neurotransmisores. Los neurotransmisores también juegan un papel importante en enfermedad mental. Por ejemplo, los investigadores están investigando qué trastornos en los complejos procesos de transmisión de señales pueden Lead a enfermedades como depresión., manía, trastorno bipolar o esquizofrenia. Las causas genéticas también pueden Lead a una alteración en la comunicación intracelular. Un ejemplo particular de trastornos hereditarios se relaciona con las uniones gap. Como se mencionó anteriormente, las uniones gap son canales entre células vecinas. Están formados por transmembrana proteínas llamados complejos de conexina. Varias mutaciones de estos complejos proteicos pueden Lead a profundo pérdida de la audición o incluso sordera. Su causa radica en la función defectuosa de las uniones gap y la interrupción resultante en la comunicación celular.
