Comunicacin Celular - UNPNDICE INTRODUCCIN CAPITULO I 1. COMUNICACIN CELULAR1.1.QU ES COMUNICACIN CELULAR? 1.2.TIPOS DE COMUNICACIN CELULAR1.2.1.COMUNICACIN DE ORGANISMO UNICELULARES1.1.1.COMUNICACIN INTERCELULAR EN ORGANISMOS MULTICELULARES1.1.1.1.CONTACTO CELULAR CON LIGANDO SOLUBLE (HORMONA). LAS HORMONAS CUADRO 1. ALGUNOS TIPOS DE HORMONAS. LA RECEPCIN DE LA SEAL. LAS CLULAS DE UN ORGANISMO QUE SON EL PROCESAMIENTO DE LAS SEALES LA AMPLIFICACIN DE LA SEAL1.1.1.2.CONTACTO CELULAR CON LIGANDO FIJO EN OTRA CLULA.1.1.1.3.CONTACTO CELULAR CON LIGANDO FIJO EN LA MATRIZ EXTRACELULAR.

CAPITULO II2. PROCESOS DE LA COMUNICACIN CELULAR 2.1.RECONOCIMIENTO DE LA SEAL:2.2.LOS RECEPTORES TIPOS DE RECEPTORES .RECEPTORES EXTERNOS LOS RECEPTORES ACOPLADOS A PROTENAS G .RECEPTORES CANAL RECEPTORES CON ACTIVIDAD ENZIMTICA RECEPTORES INTERNOS

2.3. TRASMISIN DE LA SEAL AL INTERIOR DE LA CLULA2. 3.1.EXISTE UN TIPO DE MENSAJERO PARA CADA VARIEDAD DE COMUNICACIN CELULAR?2.4. CMO SON LOS MENSAJEROS CELULARES?

CAPITULO III3. SISTEMA DE COMUNICACIN CELULAR3.1. COMUNICACIN ENDOCRINA3.2. COMUNICACIN PARACRINA3.3. COMUNICACIN AUTOCRINA3.4. COMUNICACIN YUXTACRINA3.5. COMUNICACIN NERVIOSA3.6. COMUNICACIN POR MOLCULAS GASEOSAS

CAPITULO IV4. INVESTIGACIONES DE COMUNICACIN CELULAR4.1. DESCUBIERTO UN NUEVO LENGUAJE DE COMUNICACIN CELULAR4.2. EL TRASPLANTE DE CLULAS FETALES4.3. LAS CLULAS DEL CNCER HABLAN UN NUEVO LENGUAJE4.4. LA ARTROSIS PUEDE ESTAR DESENCADENADA POR ALTERACIONES EN LA COMUNICACIN CELULAR ENTRE CONDROCITOS4.5. COMUNICACIN INTERCELULAR DE LA CLULA MADRE CANCEROSA4.6. UN NUEVO TIPO DE COMUNICACIN DE LA CLULA REGULA LA FORMACIN DE LOS VASOS SANGUNEOS Y EL CRECIMIENTO DEL TUMOR4.7. EL COMPLEJO MUNDO DE LA COMUNICACIN CELULAR4.8. EL PREMIO NOBEL DE QUMICA DE ESTE AO 2012 HA SIDO CONCEDIDO A LOS CIENTFICOS ESTADOUNIDENSES ROBERT J. LEFKOWITZ Y BRIAN KOBILKA POR "SUS ESTUDIOS SOBRE LOS RECEPTORES ACOPLADOS A PROTENAS G" (GPCRS, DE SUS SIGLAS EN INGLS).4.9 DESCUBIERTO UN NUEVO LENGUAJE DE COMUNICACIN CELULAR

CAPTULO V:5. UNA FORMA DE COMUNICACIN CELULAR ANTES DESCONOCIDA5.1. LA CLAVE PARA EL ORIGEN DE CIERTAS ENFERMEDADES5.2. COMUNICACIN INTERCELULAR MEDIANTE NANOTUBOS5.3 UNA INVESTIGACIN ESPAOLA DESCUBRE QUE LA COMUNICACIN CELULAR ES MS COMPLEJA DE LO QUE SE PENSABA5.4. LAS VAS OCULTAS DE LA COMUNICACIN CELULAR5.4.1. IMPEDIR LA MUERTE CELULAR5.4.2. DISEANDO FRMACOS5.4.3. MODELOS DE ICTUS5.4.4. SIN FRONTERAS ENTRE LA CIENCIA BSICA Y LA APLICADA5.5. NUEVO MODO DE COMUNICACIN CELULAR DESCUBIERTO EN EL CEREBRO5.6. LA ORIGINAL COMUNICACIN CELULAR5.7. AVANZAN ESPECIALISTAS DE LA UNAM EN INVESTIGACIN SOBRE COMUNICACIN CELULAR5.8. MICROTBULOS: FIBRA PTICA EN LA COMUNICACIN CELULAR.5.9. INVESTIGACIONES NEURONALES APLICADAS EN CLULAS MADRE5.9.1. INFORMACIN ACTUALIZADA DE LA COMUNICACIN CELULAR:5.9.2. EL LENGUAJE DE LA COMUNICACIN ENTRE CLULAS5.9.3. MECANISMOS DE COMUNICACIN ENTRE LAS CLULAS QUE REGULAN LA INMUNIDAD5.9.4. NECESIDAD DE LA COMUNICACIN CELULAR5.9.5. TODAS LAS CLULAS SE COMUNICAN?5.9.6. FORMAS EN LAS QUE OPERA LA COMUNICACIN CELULAR5.9.7. EXISTE UN TIPO DE MENSAJERO PARA CADA VARIEDAD DE COMUNICACIN CELULAR?5.9.8. CMO SON LOS MENSAJEROS CELULARES? CONCLUSIONES. BIBLIOGRAFA.

INTRODUCCIN:

La supervivencia de los seres superiores depende de que sus clulas acten sincrnicamente en los tejidos y que stos cumplan las funciones especficas encomendadas. Los rganos y los sistemas deben funcionar de manera organizada para que la vida del ser se site dentro de los niveles de normalidad. Tanto si se trata de las clulas que primeramente rigen las funciones vitales (neuronas, clulas endocrinas) como si se trata de las clulas que realizan dichas funciones (clulas secretoras, musculares, inmunitarias, etc.), todas ellas deben reconocer especficamente ciertas informaciones que les son imprescindibles para elaborar respuestas adaptadas para el bien comn.

La comunicacin celular es la capacidad que tienen todas las clulas de intercambiar informacin fisicoqumica con el medio ambiente y con otras clulas. La funcin principal de la comunicacin celular es la de adaptarse a los cambios que existen en el medio que les rodea para sobrevivir a esos cambios, gracias al fenmeno de la homeostasis. Ninguna clula vive aislada. En todos los organismos multicelulares, donde se alcanza el grado ms elevado de complejidad en la comunicacin clula a clula, la supervivencia depende de una red compleja de comunicaciones intercelulares que coordinan en las clulas su crecimiento, diferenciacin y metabolismo

CAPITULO I COMUNICACIN CELULARCOMUNICACIN CELULAR

1.1. QU ES COMUNICACIN CELULAR?La comunicacin celular es la capacidad que tienen todas las clulas, de intercambiar informacin fisicoqumica con el medio ambiente y con otras clulas. La comunicacin celular es un mecanismo homeosttico, porque tiene como objetivo mantener las condiciones fisicoqumicas internas adecuadas para la vida frente a los cambios externos.1.2. TIPOS DE COMUNICACIN CELULAR

1.2.1. COMUNICACIN DE ORGANISMO UNICELULARES :Las clulas unicelulares procariotas (como las bacterias) y las clulas eucariotas (como los protozoos), viven en un medio acuoso del que reciben mltiples estmulos fisicoqumicos como la luz, temperatura, salinidad, acidez, concentracin de otras sustancias, a los que responden generalmente con movimiento, llamado taxia (quimiotaxis, fototaxia). Los organismos unicelulares captan de su microambiente estmulos y procesan la informacin que reciben a travs de una va de transduccin de seales, que controla la direccin del movimiento. De sus pseudpodos, flagelos o cilios. Los seres unicelulares mviles se adaptan al estado fsico y qumico de su entorno y pueden aproximarse o alejarse de varios estmulos, como un medio de competir para la supervivencia. Estos organismos unicelulares tambin producen sustancias parecidas a las hormonas, que son captadas invaluablemente por individuos de su misma especie mediante receptores celulares de membrana especficos. Este intercambio de informacin les sirve para el intercambio gentico, principalmente (conjugacin bacteriana).1.2.2. COMUNICACIN INTERCELULAR EN ORGANISMOS MULTICELULARES:Las clulas poseen en lamembrana plasmticaun tipo deprotenasespecficas llamadasreceptores celularesencargadas de recibir seales fisicoqumicas del exterior celular. Las seales extracelulares suelen serligadosque se unen a los receptores celulares. Existen tres tipos de comunicacin celular segn el ligando:1.2.2.1. Contacto celular con ligando soluble (hormona). LAS HORMONASEn el caso de las clulas lejanas, que no se encuentran unidas a travs de sus prolongaciones, las seales que envan unas a otras estn representadas por una serie grande de sustancias qumicas relativamente sencillas, que llamamos hormonas. stas pueden ser consideradas como los mensajes que unas clulas envan a otras con objeto de que las segundas desempeen o modifiquen cierto tipo de funciones.CUADRO 1. Algunos tipos de hormonas.HormonaProduccinClulas "blanco"efectos

InsulinaPncreasCasi todos los tejidosFavorece la utilizacin delos azcares, estimula la sntesis de protena

EpinefrinaCpsulas suprarrenalesHgado y msculoHidrlisis del glucgeno. Liberacin de glucosa a la sangre

TiroxinaTiroidesPrcticamente todasAcelera el metabolismo

PratohormonaParatiroidesHueso, rin, intestinoRegula el metabolismo del calcio y el fosfato

TestosteronaTestculorganos sexualesFavorece la maduracin y el funcionamiento

Las hormonas se producen dentro de las clulas que las van a segregar al medio; en la mayor parte de los casos son almacenadas dentro de pequeas vesculas de membrana que provienen a su vez de las estructuras membranosas del interior de la clula. Es claro que en un gran porcentaje de los casos, las hormonas y otras sustancias que sirven como seales de comunicacin entre las clulas son liberadas por las clulas que las producen, mediante un mecanismo que se presenta en forma esquemtica en la Figura 47. Las vesculas que contienen a las hormonas se encuentran cerca de la superficie de las clulas y al recibirse la seal de liberacin se funden con la membrana celular; esta fusin da lugar a la exteriorizacin del contenido que en el caso de los animales superiores pasa al medio externo y de ah a la circulacin sangunea, la cual eficiente y rpidamente las hace llegar a todo el organismo.Es necesario sealar que muchas de estas hormonas son solubles en agua, y slo unas cuantas son liposolubles. Parece haber una gran diferencia entre ambos tipos de sustancias; debido a su caracterstica liposoluble al llegar a las clulas son capaces de atravesar la membrana celular y suelen contar con receptores en el interior, a travs de los cuales producen diversos cambios en el comportamiento o el metabolismo.Las hormonas que son solubles en agua son segregadas a la circulacin y llegan prcticamente a todas las clulas del organismo. Para estas seales hay un sistema de recepcin, es decir, hay molculas en las membranas de las clulas receptoras que son capaces, primero, de reconocer la seal que les llega y distinguirla claramente de muchas otras emitidas por otras glndulas del organismo y que van dirigidas a distintas clulas. Pero esto no es todo. Las clulas que cuentan con receptores para esta seal, deben tambin tener un sistema de procesamiento, una serie de pasos posteriores a la recepcin que haga posible que la seal produzca efectivamente una modificacin del comportamiento de la clula. As pues, hay dos elementos fundamentales en este sistema: la recepcin misma de la seal y su reconocimiento entre otro gran nmero de seales y luego el procesamiento de la misma, para que se convierta en una accin definida por parte de la clula.LA RECEPCIN DE LA SEAL.Las clulas de un organismo que son sensibles a una determinada hormona o sustancia segregada al medio interno por otra clula cuentan en su superficie con molculas proteicas, que son las encargadas de reconocer las seales con gran especificidad y sensibilidad. La especificidad se refiere a la capacidad que tienen estas molculas receptoras de distinguir a una hormona entre un gran nmero de ellas que puedan encontrarse en la circulacin; en el caso del organismo humano existen alrededor de unas 20 hormonas que se encuentran constantemente en circulacin y en concentraciones pequeas; los receptores de las clulas sensibles deben distinguir entre todas ellas de modo que no haya interferencia de una seal con otra, como debe ser el caso para un individuo normal de cualquier especie, si se pretende que su funcionamiento sea ms o menos armnico. La situacin es comparable a la de un receptor de radio que debe distinguir en un momento, cientos o tal vez miles de seales que hay en el ambiente.La sensibilidad de los sistemas de recepcin de las seales hormonales, es decir, de los receptores que se encargan de establecer contactos con las seales que llegan de otras partes del organismo debe ser enorme, pues es necesario tomar en cuenta el tamao de las glndulas que las producen; la hipfisis por ejemplo pesa alrededor de un gramo; ambas glndulas suprarrenales aproximadamente cinco gramos; la glndula tiroides alrededor de uno o dos gramos; las glndulas paratiroides no llegan a medio gramo entre todas. Es obvio entonces que la cantidad que se produce de cada hormona es pequea. Pero la seal emitida por una glndula, adems de ser pequea, se distribuye a travs de la circulacin por todo el organismo. Esto da lugar a una concentracin extraordinariamente baja de las hormonas en la sangre y en el medio que rodea a las clulas en las cuales va a actuar. Nos puede dar una idea de la sensibilidad de los receptores de nuestras glndulas, la comparacin entre la sensibilidad de stos y la de nuestras papilas gustativas, por ejemplo. El sabor ms o menos habitual de una taza de t o de caf endulzada, se logra con una concentracin 0.2 molar de azcar en estas bebidas. El sabor salado del agua de mar se debe a una concentracin molar de aproximadamente 0.7 de cloruro de sodio en ella. Una clula muscular es capaz de responder a concentraciones molares de 0.000 000 1 M de insulina. En otras palabras, esto quiere decir que los receptores de una clula muscular para la insulina, son aproximadamente un milln de veces ms sensibles a la insulina que lo que nuestras papilas gustativas lo son al azcar o la sal. Por otro lado, es posible imaginar tambin la concentracin de las hormonas en el lquido que rodea a las clulas, y encontramos que sta no es tan exageradamente pequea; 10-7M de insulina implica la presencia de alrededor de 60 000 millones de molculas en un microlitro, que es a su vez la milsima parte de un centmetro cbico o bien la millonsima parte de un litro. Habra entonces 60,000,000,000,000 (sesenta billones de molculas en un centmetro cbico). De cualquier forma, dentro de los estndares biolgicos se considera que la sensibilidad de los receptores que se encuentran en las clulas de las membranas sensibles a las hormonas es extraordinariamente alta.De las caractersticas anteriores salta a la vista la semejanza que hay entre los receptores y los sistemas de transporte de las clulas. De inmediato se antoja que las clulas y los organismos desarrollaron sus sistemas de recepcin de seales aprovechando sistemas de transporte que ya existan, y simplemente los modificaron para que funcionaran, no para introducir sustancias a las clulas, sino simplemente para reconocerlas y luego para responder a su presencia con el procesamiento de la seal recibida (como veremos a continuacin).EL PROCESAMIENTO DE LAS SEALES.La interaccin de las hormonas con sus receptores representa lo que podramos considerar como la culminacin del proceso de comunicacin. La hormona o seal enviada por otra clula llega y se une con su receptor que ha sido especficamente diseado para reconocerlo. Pero una vez que la seal ha sido recibida, es necesario que la recepcin produzca a su vez una modificacin del estado funcional de la clula que la ha recibido. Podemos volver al ejemplo de la molcula de epinefrina que puede llegar a una clula heptica y dar lugar, en ltima instancia, a que esta clula libere glucosa al medio en que se encuentra; la liberacin de glucosa por parte de la clula se hace a partir del almacenamiento de esta sustancia en forma de polmero, que se llama glucgeno. En otras palabras, el glucgeno es una sustancia formada por la unin de millones de molculas de glucosa, y para que la clula libere glucosa al exterior, ste debe fraccionarse y dar lugar a las unidades que lo componen.En trminos muy simples, en la Figura 43 se muestra el proceso mediante el cual funciona la hormona que nos ocupa. La epinefrina interacta con su receptor que se encuentra en la membrana celular. Luego hay un segundo paso que consiste en la transformacin inicial de la seal en otra, que tambin ocurre dentro de la membrana. Una vez que la hormona se ha unido a su receptor, ste interacta con una molcula de protena llamada protena G, que a su vez, con la participacin de otro elemento ms (elGMP), que se muestra en la figura, es capaz de interactuar con una tercera molcula de protena, que no es otra cosa que una enzima. Esta es capaz de convertir alATP, molcula que ya conocemos, enAMPcclico, otra molcula que fue presentada al principio de este captulo. En realidad, el proceso de recepcin de la seal y transmisin de una orden al interior de la clula consiste en forma completa en la interaccin de la hormona con su receptor que se traduce, se transforma o se convierte en la produccin de un cierto nmero de molculas deAMPcclico en el interior de la clula.

Figura 43. Esquema de la accin de una hormona, la epinefrina, para desencadenar la produccin deAMPcclico. En la accin interviene, adems del receptor, una protena llamada G, que acta como intermediaria entre ste y la cidasa, y permite despus le desactivacin del sistema.Finalmente, elAMPcclico que se genera en el interior de la clula es realmente lo que se ha dado en llamar elsegundo mensajero,que sirve como elemento de transicin o de comunicacin entre la seal que se entrega a nivel de la superficie celular y los sistemas enzimticos o metablicos del interior de la clula.Una vez que se ha liberado elAMPcclico, ste puede interactuar con otras enzimas del interior de la clula, que en forma encadenada dan finalmente lugar a la ruptura del glucgeno y a la liberacin de glucosa al exterior (Figura 44).

Figura 44. Efectos delAMPcclico sobre una clula del hgado para que libere glucosa a la sangre. La seal original fue una descarga de epinefrina.Este ejemplo que hemos tomado slo representa uno de los numerosos casos mediante los cuales una hormona producida en una determinada glndula da lugar finalmente a la respuesta de una clula que se encuentra, en trminos de lo que son las dimensiones relativas de las clulas, a una gran distancia de aquella que envi la orden o la seal.LA AMPLIFICACIN DE LA SEALUn elemento extraordinariamente importante que debe tomarse en cuenta en el procesamiento y realizacin de la orden representada por una hormona que llega a una clula sensible es el hecho de que, para que la orden sea efectiva y til al organismo, un pequeo nmero de molculas de hormona que llegue a una clula debe dar lugar a que sta, en el caso que nos ocupa, por ejemplo, libere al medio que la rodea miles o millones de molculas de glucosa. El caso es el siguiente: la glndula suprarrenal libera en una descarga unos cuantos microgramos de epinefrina que se diluyen en todo el torrente sanguneo. Una muy pequea parte de estas molculas, unos cuantos nanogramos, interacta con los receptores de las clulas hepticas y permite la produccin de varios gramos de glucosa. Un gramo es un milln de microgramos; ste es entonces, en forma muy aproximada, el factor de amplificacin. Pero para esto es necesario contar con un sistema que amplifique la seal. Es fcil imaginar la ineficiencia de este sistema de seales si cada molcula de glucosa liberada al medio requiriera para ello de una molcula de la hormona o seal enviada por la glndula responsable de este proceso.La Figura 45 representa en forma esquemtica cmo es posible que, en primer lugar, una molcula de la hormona que representa la seal primaria enviada, interacte con una molcula y nada ms que con una del receptor. Pero en seguida, una molcula del receptor unido con la seal que ha recibido es capaz de activar a la enzima adenilato ciclasa y a su vez cada una de stas es capaz de catalizar la conversin de un cierto nmero de molculas deATPen molculas deAMPcclico. Para este paso de amplificacin ya resulta que una molcula de la hormona original es capaz de producir varios miles de molculas deAMPcclico. Sin embargo la historia no termina ah, cada una de estas molculas es capaz de activar a una enzima llamada protena cinasa, y da lugar a que sta, actuando como una enzima, active muchas molculas de otra enzima, que en el caso que nos ocupa es la misma que se encarga de degradar al glucgeno para liberar a la glucosa. Finalmente, cada molcula de esta enzima es capaz de, actuando sobre su sustrato, en este caso el glucgeno, permitir la liberacin, a su vez, de varios miles o tal vez millones de molculas de glucosa.Figura 45. Esquema que muestra cmo se puede amplificar la seal de una molcula de epinefrina para que la clula receptora produzca millones de molculas de glucosa. Las enzimas multiplican los efectos en cada caso.

De esta forma que hemos representado en forma esquemtica resulta que una sola molcula de la seal original es capaz de producir una respuesta en forma de muchos millones de molculas de glucosa liberadas al medio que rodea la clula y el procesamiento de la seal que as se inicia a nivel de la membrana celular consta en realidad de una serie de etapas de amplificacin que dan lugar a que el efecto de unas cuantas molculas de la hormona al final se presente en forma de millones de las molculas que se pretenda liberar al medio, al enviarse la seal a la clulas adecuadas.1.2.2.2. Contacto celular con ligando fijo en otra clula.Las clulas que estn en contacto poseen las llamadas uniones comunicantes o uniones gap (gap junction). Estas uniones se forman al coincidir unas protenas hexamricas que atraviesan la membrana (protenas transmembrana) llamadas conexones entre dos clulas adyacentes. Permiten el intercambio de molculas de bajo peso molecular (