Comunicazione intercellulare Flashcards
A cosa serve la comunicazione intercellulare?
E’ essenziale per le funzioni corporee. In alcuni casi le cellule sono collegate fisicamente, ma nella maggior parte dei casi comunicano tramite messaggeri chimici
Comunicazione diretta
Avviene attraverso GIUNZIONI COMUNICANTI che sono composte da strutture proteiche chiamate CONNESSONI i quali collegano il citoplasma di due cellule adiacenti (passaggio ioni e molecole)
Comunicazione indiretta
Avviene attraverso MESSAGGERI CHIMICI che sono LIGANDI (si legano reversibilmente). I messaggeri vengono rilasciati da una cellula e raggiungono una seconda cellula definita CELLULA BERSAGLIO che contengono proteine chiamate RECETTORI che riconoscono e legano in maniera specifica il ligando. Questo legame scatena una risposta nella cellula bersaglio grazie ad una serie di meccanismi nota come TRASDUZIONE DEL SEGNALE
Categorie di messaggeri chimici
In base alla FUNZIONE
1.PARACRINI: comunicano con CELLULE VICINE tramite diffusione semplice. Es. fattori di crescita, fattori di coagulazione, citochine, istamina.
AUTOCRINI: agiscono sulla stessa cellula che li secerne
2.NEUROTRASMETTITORI: vengono rilasciati nel LIQUIDO INTERSTIZIALE dai NEURONI e agiscono sulle CELLULE VICINE.
COMUNICAZIONE SINAPTICA: realizzata mediante sinapsi. Il NEURONE PRESINAPTICO rilascia il neurotrasmettitore che diffonde e si lega ai recettori della CELLULA POST-SINAPTICA evocando una risposta.
Es. acetilcolina
3.ORMONI: vengono rilasciati nel liquido interstiziale da GHIANDOLE ESOCRINE e hanno un’azione a DISTANZA in quanto trasportati alle cellule bersaglio che presentano RECETTORI SPECIFICI.
NEURORMONI: classe speciale di ormoni secreti da CELLULE NEUROSECRETRICI.
Es. insulina
I messaggeri chimici possono essere LIPOFILICI (idrofobici) quindi liposolubili e in grado di attraversare la membrana, ma non si sciolgono in acqua. Possono anche essere LIPOFOBICI (idrofilici) quindi solubili in acqua e non possono attraversare la membrana.
In base alla STRUTTURA CHIMICA
1.AA: lipofobici, neurotrasmettitori
2.AMMINE: lipofobiche, neurotrasmettitori, paracrini, ormoni
3.PEPTIDI E PROTEINE: lipofobici, paracrini, neurotrasmettitori, ormoni
4.STEROIDI: lipofilici, ormoni
5.EICOSANOIDI: lipofilici, paracrini
Trasduzione del segnale
I messaggeri trasmettono il segnale legandosi a RECETTORI che possono trovarsi sulla MEMBRANA, nel CITOSOL e nel NUCLEO.
I recettori mostrano SPECIFICITA’ per il messaggero. La forza del legame tra il recettore e il messaggero viene detta AFFINITA’.
1 messaggero + recettori
1 recettore diversa affinità per messaggero
1 cellula bersaglio + recettori per diversi tipi di messaggero
Il segnale induce una RISPOSTA la cui INTENSITA’ è direttamente proporzionale al numero di recettori occupati.
L’INTENSITA’ dipende dalla [MESSAGGERO], dal NUMERO DI RECETTORI e dall’AFFINITA’ del recettore per il messaggero.
CONCENTRAZIONE MESSAGGERO: all’aumentare della [messaggero] aumenta la % di recettori legati e quindi aumenta la risposta
NUMERO RECETTORI: maggiore è il numero di recettori e maggiore è la probabilità che il messaggero si leghi quindi la risposta aumenta.
Il numero di recettori può variare: due condizioni
UP-REGOLAZIONE: aumento del numero di recettori rispetto alla condizione normale, si verifica quando le cellule vengono esposte ad una bassa concentrazione di messaggero per un periodo di tempo prolungato. Producendo più recettori, le cellule bersaglio si adattano alla ridotta concentrazione di messaggero divenendo più responsive ad esso
DOWN-REGOLAZIONE: riduzione del numero di recettori che si verifica quando le concentrazioni di messaggero rimangono elevate per molto tempo. In questo caso, le cellule bersaglio si adattano producendo meno recettori e divenendo quindi meno responsive al messaggero
AFFINITA’: a parità di condizioni, le cellule bersaglio che possiedono recettori ad elevata affinità risponderanno in maniera più intensa ad una data concentrazione di messaggero
NATURA DEL LIGANDO: i ligandi che si legano ai recettori producendo una risposta biologica vengono detti agonisti, mentre quelli che non producono risposta vengono detti antagonisti. I ligandi antagonisti possono competere con gli agonisti per il recettore, diminuendo la probabilità che si verifichi un legame tra agonista e recettore e che quindi si generi una risposta
Messaggeri lipofilici
I recettori si trovano nel CITOSOL o nel NUCLEO. Sono facilmente accessibili poiché tali messaggeri possono facilmente attraversare la membrana plasmatica.
Il legame del messaggero al recettore modifica la sintesi di specifiche proteine. Poiché le modificazioni della sintesi proteica possono richiedere molto tempo, gli effetti dei messaggeri lipofilici sono molto lenti a svilupparsi.
Inoltre, poiché le proteine neosintetizzate rimangono nella cellula bersaglio per molto tempo dopo la scomparsa dei messaggeri, gli effetti possono persistere a lungo.
Nel caso dei pochi messaggeri lipofilici che hanno recettori sulla membrana plasmatica, gli effetti sono molto rapidi
Messaggeri lipofobici
Non possono attraversare la membrana plasmatica pertanto i loro recettori si trovano sul versante di membrana rivolto verso il liquido extracellulare.
RECETTORI-CANALE: i canali ionici che si aprono o chiudono in risposta al legame di un messaggero ad un recettore vengono chiamati CANALI LIGANDO-DIPENDENTI. L’apertura della maggior parte dei canali ionici dà luogo a un movimento di ioni dentro o fuori la cellula che modifica le proprietà elettriche della membrana cellulare. In altri casi, il legame di un messaggero al recettore-canale apre il canale per il Ca2+ permettendo a questo ione di entrare nella cellula. L’ingresso di calcio cambia le proprietà elettriche della cellula ma può innescare molteplici risposte (secrezione per esocitosi, contrazione muscolare variazione di attività proteiche/enzimatiche). Inoltre, il calcio può agire come secondo messaggero legandosi alla calmodulina per formare il complesso calcio-calmodulina che attiva delle protein chinasi che fosforilando proteine bersaglio determinano la risposta cellulare all’ormone
RECETTORI-ENZIMA: proteine recettoriali che funzionano sia da enzimi che da recettori. Si tratta di proteine transmembrana con il lato recettoriale che si affaccia sul versante extracellulare e la parte enzimatica rivolta verso il citoplasma. Questi enzimi sono in genere inattivi ma possono essere attivati dal legame del messaggero alla porzione recettoriale permettendo così la catalisi di reazioni intracellulari
RECETTORI ACCOPPIATI A PROTEINE G: attivano particolari proteine di membrana chiamate proteine G. Le proteine G sono un gruppo di proteine composte da 20 subunità α, 5 subunità β e 13 subunità γ. Le proteine G si trovano sul versante intracellulare della membrana dove funzionano come collegamento tra il recettore accoppiato alla proteina G ed altre proteine di membrana dette proteine effettrici come canali ionici o enzimi. Le proteine G determinano l’apertura o la chiusura di canali ionici ligando-dipendenti determinando il cambiamento della permeabilità della membrana nei confronti di uno specifico ione. Gli ioni si muovono attraverso la membrana modificando le proprietà elettriche della cellula.
Gli enzimi regolati dalle proteine G sono associati alla produzione di secondi messaggeri nel citoplasma (cAMP, IP3, DAG, cGMP e calcio)
