Sinalização celular

A sinalização celular é parte de um complexo sistema de comunicação que governa atividades celulares básicas e coordena as ações da célula. A capacidade das células de perceber e responder corretamente a seus mico-ambientes é a base do desenvolvimento, reparo dos tecidos e imunidade bem como da homeostase normal dos tecidos. Erros no processamento da informação celular são responsáveis por doenças como o câncer, auto-imunidade, e diabetes. Entendendo a sinalização celular, as doenças podem ser tratadas efetivamente e teoricamente, tecidos artificiais podem ser construídos.O trabalho tradicional em biologia tem focalizado o estudo de partes individuais das vias de sinalização celular. Pesquisas em sistemas biológicos nos ajudam a compreender a estrutura subjacente das redes de sinalização celular e como alterações nessas redes podem afetar a transmissão da informação.

A sinalização celular tem sido principalmente extensivamente estudada no contexto das doenças humanas e da sinalização entre células de um único organismo. Entretanto, a sinalização celular também pode ocorrer entre as células de dois organismos diferentes. Em muitos mamíferos, as primeiras células embrionárias trocam sinais com células do útero. No trato gastrointestinal humano, as bactérias trocam sinais entre si e com as células do sistema imune e do epitélio. Para a união duradoura da levedura Saccharomyces cerevisiae, algumas células mandam um peptídeo sinalizador (fator de casamento) em seu meio-ambiente. O peptídeo fator de casamento pode ligar-se ao receptor de superfície em outras células de levedura e induzi-las ao preparo para a reunião.

Alguns tipos de comunicação entre células requerem contato direto célula-célula. Algumas células formam fendas de ligação que conectam seu citoplasma ao citoplasma de células adjacentes. No músculo cardíaco, as junções das fendas entre células adjacentes permitem a ação de propagação potencial a partir da região do marca-passo cardíaco do coração para espalhar e coordenadamente causar a contração do coração.

O mecanismo de sinalização de Notch [omim 190198 “ As proteínas Notch são receptores transmembrana de único passo que regulam a decisão do destino da célula durante o desenvolvimento. A família Notch inclui quarto receptores, NOTCH1, NOTCH2 , NOTCH3 e NOTCH4, cujos ligantes incluem JAG1, JAG2, DLL1, DLL3, e DLL4. Todos os receptors têm um domínio extracellular contendo múltiplas repetições de fator de crescimento da epiderme (EGF) e uma região intracelular contendo o domínio RAM, repetições ancirina (uma proteína da membrana eritrocitária que se liga a espectrina, esta última, uma proteína tetramérica do citoesqueleto) e um domínio PEST (proteína tirosina fosfatase) no terminal C (terminal carboxila) (Das e outros , 2004).] é um exemplo de sinalização justácrina (forma de ação hormonal que exige que a célula que produz o efetor esteja em contato direto com a célula que possui o receptor apropriado - Stedman) no qual duas células adjacentes devem fazer contato físico para comunicarem-se. Esse requerimento do contato direto permite o controle muito preciso da diferenciação celular durante o desenvolvimento embrionário. No verme Caenorhabditis elegans, cada uma das duas células da gônada em desenvolvimento (neste caso deve ser o ovário do verme: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/C_elegans_anatomy.png) tem uma chance igual de terminar a diferenciação ou tornar-se uma célula precursora do útero que se continuará dividindo. A escolha de que célula continuara a dividir-se é controlada pela competição de sinais da superfície celular. Uma célula produzirá mais proteínas de superfície celular que ativam o receptor Notch na célula adjacente. Isso ativa um sistema de retorno que reduz a expressão de Notch na célula que diferenciará e aumenta a expressão do receptor Notch na célula que permanecerá como uma célula-tronco. (Nesse caso, a célula que permanece como célula tronco é que vai formar o útero?)

Muitos sinais celulares são carregados por moléculas que são liberadas por uma célula e movem-se para fazer contato com outra célula. Sinais endócrinos são chamados hormônios. Os hormônios são produzidos pelas células endócrinas e eles viajam através do sangue para atingir todas as partes do corpo. A especificidade da sinalização pode ser controlada se somente algumas células puderem responder a um hormônio particular. Sinais parácrinos alvejam somente células na vizinhança de células emissoras. Os neurotransmissores representam um exemplo Algumas moléculas de sinalização podem funcionar tanto como hormônio como neutrotransmissoras. Por exemplo, a epinefrina (adrenalina) e a norepinefrina (existe em menor quantidade que a epinefrina, é secretada em resposta à hipotensão e ao cansaço físico, possui efeitos vasoconstritores) podem funcionar como hormônios quando liberadas da glândula adrenal e são transportadas para o coração pelo caminho veio sanguíneo. A norepinefrina também pode ser produzida pelos neurônios para funcionar como um neurotransmissor no cérebro. O estrógeno pode ser liberado pelo ovário e funcionar como um hormônio ou agir localmente por via de sinalização parácrina ou autócrina.

FONTE: http://bioisolutions.blogspot.com/2007/06/cell-signalls.html