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Comunicación celular

28 de marzo de 2016

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Comunicación celular

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¿Qué necesitamos?

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Ligandos

Los ligandos son moléculas de variado origen:péptidos y proteínas, catecolaminas, hormonasesteroidales, eicosanoides, aminoácidos, nucleótidos,

iones y gases entre otros.

Ligando apolar

Ligando polar

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Agonistas y antagonistas

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Receptores

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Vías de señalización

Permiten la generación de larespuesta intracelular (cambiosen el metabolismo, expresióngénica, potencial de membrana,etc)

La respuesta depende delreceptor y la vía deseñalización,  no del ligando.

Se caracterizan por: i) pasosmúltiples y jerárquicos; ii)

amplificación de la señal; iii)activación de múltiples vías yregulación de múltiplesfunciones celulares; y iv) porposeer mecanismos defeedback que permiten supropia regulación

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Complejo ligando-receptor

Características:

- Especificidad

- Reversibilidad

- Alta afinidad

- Capacidad de amplificación

- Capacidad de integración

- Capacidad de regulación

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EspecificidadEspecificidad

Complementariedad entre ligando y receptor

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Afinidad y reversibilidad

La constante de disociación nos

permite conocer el grado de afinidad

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Amplificación

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Integración

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Regulación

La respuesta puede ser regulada mediante la desensibilización oadaptación y depende de la capacidad de respuesta del receptor o delas proteínas asociadas.

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Clasificación de receptores

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Receptores de membrana

Canal activado por ligando

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Receptores de membrana

Receptor acoplado a proteína G

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Vía de señalización

Los receptores acoplados a proteína G pueden generardiversas respuestas dependiendo del tipo de proteína G alque están asociados y de sus enzimas blanco. Una de lasrespuestas es activar o inhibir la adenilato ciclasa, cambiando

los niveles de cAMP y afectando la Proteína kinasa A

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Vía de señalización

Los receptores acoplados a proteína G que actúan sobrefosfodiesterasas generan GMP a partir de cGMP lo que

produce cierre de canales y cambio en el potencial demembrana

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Vía de señalización

Los receptores acoplados a proteína G que activan lafosfolipasa C producen el rompimiento de fosfolípidos demembrana generando segundos mensajeros y la liberación de

calcio del RE, el que también actúa como mensajero.

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Receptores de membrana

Receptor catalítico

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Regulación de la expresión génica

Proteínas finales de la cascada de señalización actúan como

factores de transcripción, cambiando la expresión génica

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Receptores intracelulares

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En la fisiología

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Sinapsis

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Tipos de sinapsis según localización

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Tipos de sinapsis según estructura

Sinapsis eléctrica Sinapsis química

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Sinapsis eléctrica

Sinapsis donde la transmisión nerviosa se realiza a través delpaso directo de iones por las uniones gap. Es más rápida

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Sinapsis química

Sinapsis donde la transmisión nerviosa utiliza neurotransmisoresque son liberados por la neurona presináptica hacia la hendidurasináptica, por donde viajan al blanco postsináptico

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Eventos de una sinapsis

El neurotransmisor seencuentra almacenado envesículas en elpresináptico.

Ante la llegada del PA, lasvesículas se fusionan conla membrana y elneurotransmisor se libera

El neurotransmisor llegaal postsináptico donde seune con sus receptores ygatilla una respuesta

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Neurotransmisores

Los neurotransmisores se dividen en peptídicos y no peptídicos(clásicos o de molécula pequeña). Estos últimos incluyenmoléculas de características químicas diversas.

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Síntesis de neurotransmisores

No peptídicos Peptídicos

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Síntesis de neurotransmisores

Los neurotransmisores no peptídicos se sintetizan en el botónsináptico, en ocasiones con ayuda de las glías y con reciclaje de

productos de la degradación de los mismos neurotransmisores.

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Síntesis de neurotransmisores

La presencia o ausencia de ciertas enzimas en el terminal

sináptico pueden determinar qué neurotransmisor se sintetiza.

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Receptores

Existen dos tipos de receptores de neurotransmisores:ionotrópicos (canales) y metabotrópicos (acoplados aproteína G)

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Receptores ionotrópicos

La misma proteína es receptor ycanal iónico a la vez.

La respuesta postsináptica es másrápida que la producida por

receptores metabotrópicos

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Receptores metabotrópicos

El receptor es una proteína asociada a proteína G, cuya subunidad   a

actúa sobre una proteína efectora que genera un segundo mensajero

Más lentos que los ionotrópicos

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Receptores colinérgicos

Los receptores ionotrópicos de acetilcolina se llaman nicotínicos y losmetabotrópicos se llaman muscarínicos

Existen receptores muscarínicos excitatorios e inhibitorios

ionotrópicos metabotrópicos

Receptores muscarínicos

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Receptores de glutamato

Existen receptores ionotrópicos y metabotrópicos de glutamato

En la vida adulta, todos los receptores de glutamato generan unarespuesta excitatoria

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Receptores de GABA

Existen receptores ionotrópicos y

metabotrópicos de GABA

El receptor ionotrópico de GABAgenera una corriente de cloruro

En la vida adulta, todos losreceptores de GABA generan unarespuesta inhibitoria

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Sinapsis excitatorias e inhibitorias

El receptor, no el neurotransmisor, determina si la sinapsis esexcitatoria o inhibitoria

Potencial postsináptico excitatorio

Potencial postsináptico inhibitorio

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Potencial postsináptico

En las dendritas y el soma se

generan potencialespostsinápticos excitatorios(PPSE) o inhibitorios (PPSI)mientras que el potencial deacción se genera sólo en elaxón a partir del cono

axónico.

Los potencialespostsinápticos sonrespuestas pasivas

subumbral y se propagancomo tal

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Sumación espacial y temporal

Si se genera o no unpotencial de acción en elcono axónico de laneurona postsináptica,dependerá de la suma delos potenciales

postsinápticos.

Si predominan lospotenciales excitatorios alos inhibitorios y se logra

sobrepasar el umbral enel cono axónico, seproducirá un potencial deacción que se propagarápor el axón.

ó

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Sumación espacial y temporal

La sumación de potenciales puede ser espacial (varias sinapsisllegan a la misma neurona) o temporal (una sinapsis se activamuchas veces seguidas en corto tiempo). En una neurona realambos fenómenos ocurren a la vez

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Sinapsis neuromuscular

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Miastenia gravis

Enfermedad autoinmune en la cuallos anticuerpos bloquean, alteran o

destruyen los receptores deacetilcolina del músculo.

b lí

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Toxina botulínica

La toxina botulínica, producida por   Clostridium botulinum, destruyelas proteínas SNARE evitando la fusión de las vesículas y la

liberación del neurotransmisor

T i á i

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Toxina tetánica

La toxina tetánica, producida porClostridium tetani , destruye lasproteínas SNARE en las interneuronasinhibitorias de las neuronas motoras