Sinalização Celular – Tipos de Ligantes e Receptores, Transdução Sinal

Um dos principais mecanismos que garantem o funcionamento integrado nos organismo pluricelulares é o da Sinalização Celular. As células se comunicam, mandando sinais elétricos ou químicos, os quais regulam as atividades celulares, respostas a estímulos do meio ambiente e outras.

Esse tópico de Biologia Celular é muito importante para compreender diversas atividades metabólicas dos organismos e até mesmo disfunções na atividade celular, como em doenças autoimunes e no câncer.  Confira aqui no ABC da Medicina um super Resumo sobre Sinalização Celular, aproveite para tirar duvidas e comentar sobre o Tema…

O estímulo é freqüentemente um ligante químico que se liga um receptor e o ativa, mas também pode ser um estimulo elétrico  Um receptor ativo transduz o estímulo em um sinal químico dentro da célula (mudança de concentração ou de atividade de uma molécula mensageira); essa transdução converte um tipo de sinal (estímulo) em outro sinal (mensageiro).

Tipos de Ligantes – Sinalização:

* Sinalização dependente de contato – Proteínas ligadas à membrana plasmática de uma célula podem interagir com receptores de uma célula adjacente. A substancia indutora não é secretada, ficando na superfície da célula sinalizadora.

* Sinalização parácrina – As moléculas sinalizadoras (mediadores locais) agem em múltiplas células-alvo, próximas do local de sua síntese. Exemplo: Neurotransmissores.

* Sinalização autócrina – A célula responde a substâncias liberadas por ela mesma. As moléculas sinalizadoras são os mediadores locais, como por exemplo, alguns fatores de crescimento.

* Gap Junctions – os sinais são transmitidos para células imediatamente adjacentes através das membranas (por componentes lipídicos ou proteicos). Exemplo: Transmissão da despolarização em células cardíacas.

* Sinalização Endócrina – os sinais são hormônios transmitidos a diversas localidades do organismo via corrente sanguínea.

Tipos de Receptores:

* Receptores Nucleares – de localização Intracelular, são receptores citosólicos que atuam principalmente na transcrição de genes através do DNA.

Regulam a transcrição de genes através de hormônios esteróides, tireóideanos, ácido retinóico e vitamina D. Um ligante atravessa a membrana e se liga no receptor no citosol onde migra para o núcleo, ocorrendo transcrição genética, sintetizando proteínas e assim gera efeitos celulares.

* Receptores de Membrana – localizados na membrana plasmática celular, se associam a ligantes hidrofílicos que não conseguem atravessar a bicamada lipídica.

São eles Canais Iônicos, Integrinas, Receptores Enzimáticos e Receptores associados a proteína G (GPCR). Ao serem ativados, tais receptores transferem o sinal para mensageiros secundários que levam a mensagem para o citosol.

Exemplos da Transdução de Sinal na Célula:

* O tipo de Receptor associado a proteína G é um dos mais importantes na célula, pois pode amplificar o sinal recebido ao ativar varias enzimas e segundos mensageiros. A parte da GPCR que fica na membrana recebe o sinal extracelular(ligante), sofre uma modificação em sua conformação e ativa a proteína G. Ela também muda sua conformação (de GDP para GTP) e transmite o sinal, ativando moléculas efetoras.

* Receptores do Tipo Tirosina Kinase – os monômeros de domínios tirosina kinase são inativos, mas ao se ligarem a uma molécula sinal, formam dímeros e se ativam.  Ocorre, então  uma trans-fosforilação do grupo que passa a se ligar e fosforilar proteínas sinalizadoras intracelulares. Tais proteínas  posteriormente, transmitem um sinal que gera uma resposta celular `a molecular sinal que se ligou inicialmente no receptor.

As proteínas Tirosina Kinases são responsáveis pela fosforilação e modulação da atividade enzimática  Veja no esquema abaixo como ocorre sua ativação e ação celular:

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