comunicação celular - Departamento de Ciências Fisiológicas

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FISIOLÓGICAS-DFS
CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM
FISIOLOGIA HUMANA
5.COMUNICAÇÃO
CELULAR
PROF. DRA. MARIA IDA B.R. SPEZIALI
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ-UEM
Comunicação célula-célula
Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Comunicação célula-célula
Comunicação local:
autócrina e parácrina
Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Comunicação célula-célula
Comunicação de longa distância: endócrina/humoral
Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Comunicação célula-célula
Comunicação de longa distância: sináptica
Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Comunicação célula-célula
Comunicação de longa distância: neurócrina
Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Uma célula não pode responder a um sinal
químico se ela não contém o receptor apropriado
para aquele sinal!
RESPOSTA
SEM RESPOSTA
• Um mesmo sinalizador pode ter subtipos diferentes de
receptores em diferentes células-alvo.
• Subtipos diferentes de receptores podem apresentar
sensibilidades/ afinidades diferentes ao mesmo sinalizador.
• A resposta da célula-alvo ao sinalizador depende do subtipo de
receptor e da natureza funcional da célula
RESPOSTA 1
RESPOSTA 2
Vias de sinalização
Se uma célula-alvo possui um receptor para uma
molécula sinalizadora, a ligação do sinalizadorreceptor iniciará uma resposta.
Todas as vias de sinalização compartilham as seguintes
características:
1.  A molécula sinalizadora é um ligante que interage com um
receptor (binding). O ligante é também denominado “primeiro
mensageiro”, pois leva informações para sua célula-alvo.
2.  A ligação ligante-receptor ativa o receptor.
3.  O receptor, por sua vez, ativa uma ou mais moléculas
sinalizadoras intracelulares.
4.  A última molécula sinalizadora na via inicia a síntese de proteínasalvo ou modifica as proteínas-alvo existentes, gerando uma
resposta final.
Moléculas sinalizadoras podem ter
natureza:
1. Lipofílica
2. Lipofóbica
Proteínas receptoras (Receptores) da
célula-alvo:
1.  Receptores intracelulares: localizados
no citosol ou no núcleo da célula-alvo.
2.  Receptores de superfície: localizados
na membrana celular.
! Cerca da metade dos medicamentos
em uso atualmente atuam em
proteínas receptoras!!!
Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Ações dos receptores
intracelulares
• Podem estar presentes no citoplasma ou no núcleo
da célula-alvo;
• São específicos para sinalizadores lipofílicos,
capazes de atravessar a membrana plasmática.
• A interação de sinalizadores lipofílicos-receptores
intracelulares podem:
1-ativar genes para transcrição de RNAm e tradução
de novas proteínas na célula-alvo;
2- interromper ou diminuir a atividade do gene.
• Esses processos, em geral, são lentos. A resposta
pode ser observada após horas ou até mesmo dias.
Ex: hormônios esteróides, hormônio tireoidiano
Ações dos receptores de
membrana
• As moléculas sinalizadoras lipofóbicas (hidrossolúveis) são
incapazes de de se difundirem através da bicamada lipídica da
membrana celular.
• Ligam-se aos receptores na superfície celular.
Modificado de Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Ações dos receptores de
membrana
• Receptores
de
membrana
fazem
a
TRANSDUÇÃO DO SINAL. Ou seja, transfere
o sinal de uma molécula sinalizadora externa
para o interior da célula, convertendo-o em
uma forma de sinal diferente que
desencadeia uma resposta celular)
A transdução do sinal pelo
receptor de membrana propicia
a AMPLIFICAÇÃO DO SINAL,
pela produção de segundos
mensageiros intracelulares.
Ações dos receptores de membrana
Na célula a AMPLIFICAÇÃO
DO SINAL é vantajosa, uma vez
que a interação de uma única
molécula sinalizadora no LEC
com seu receptor (transdutor) é
capaz de gerar várias
moléculas de SEGUNDOS
MENSAGEIROS, propiciando ao
organismo um maior
rendimento.
Uma menor quantidade de
primeiro mensageiro consegue
gerar um grande efeito.
Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Ações gerais dos segundos
mensageiros celulares
Os segundos mensageiros celulares são gerados por
ENZIMAS AMPLIFICADORAS do sinal.
Desempenham funções tais como:
1.  Alteração de abertura de canais iônicos;
2.  Aumentam os níveis de Ca2+ intracelular;
3.  Modificam a atividade enzimática de proteínas-alvo, quinases e
fosfatases, modulando suas atividades.
Proteínas modificadas pelo Ca2+ ou pelo estado de fosforilação
podem controlar:
a) enzimas metabólicas;
b)proteínas motoras da contração muscular e movimento do
citoesqueleto;
c)transporte vesicular;
d) proteínas receptoras e transportadoras de membrana;
e) Proteínas que regulam a atividade de genes e síntese protéica.
Cascatas de Sinalização
Uma via de transdução de sinal ocorre na forma de uma
sequência de eventos intracelulares ou efeito cascata.
Cascatas de Sinalização
Silverthorn, D U.
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Classes Principais de receptores de membrana:
1.  Receptores associados a canais iônicos (canais iônicos
dependentes de ligante);
2.  Receptores enzimáticos;
3.  Receptores acoplados à proteína G;
4.  Receptores integrinas;
1. Receptores associados a canais iônicos
(canais iônicos dependentes de ligante);
Ex: receptor para acetil colina no músculo
esquelético
2. Receptores enzimáticos;
Os receptores enzimáticos possuem 2 regiões: uma receptora
externa e uma interna com atividade enzimática intrínseca ou
associada a uma enzima.
Em geral apresentam atividade quinásica ou de guanilato ciclase
Ex: receptor
enzimático
com atividade
quinásica
intrínseca
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3. Receptores acoplados à proteína G;
" Os receptores acoplados a prot G constituem uma grande
família de receptores responsáveis pela maior parte da
transdução dos sinais celulares.
" São proteínas transmembrana que atravessam a bicamada
lipídica por sete vezes.
" A cauda citoplasmática do receptor é acoplada a uma
molécula transdutora de membrana, com 3 subunidades,
conhecida como proteína G.
" Seus ligantes incluem hormôminos, fatores de crescimento,
neurotransmissores, odorantes e pigmentos visuais.
3. Receptores acoplados à proteína G;
Proteína G
Molécula sinalizadora liga-se ao receptor de membrana;
Receptor de membrana está acoplado a uma proteína G inativa.
As proteínas G inativas ligam-se ao GDP.
Troca de GDP por GTP ativa a proteína G.
Quando as prot G são ativadas, elas podem:
1.  Alterar a atividade enzimática intracelular. Muitas vezes estão
associadas a enzimas amplificadoras (adenilato ciclase, AC; e
fosfolipase C, PLC), constituindo a maior parte dos
mecanismos de transdução.
2.  Abrir canal iônico na membrana;**
Obs: existem prot G com atividade excitatória e inibitória das funções
celulares
Sistema prot GAdenilato Ciclase
Modificado de Silverthorn, D U.
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Sistema prot G- fosfolipase C
Modificado de Silverthorn, D U.
Fisiologia Human, 5 ed. Artmed
Alguns receptores acoplados a Prot G podem
ativar canais iônicos.
Modificado de Silverthorn, D U.
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