chiuderlo

Testo di riferimento: Silverthorn
COMUNICAZIONE
INTERCELLULARE
Corpo umano:
75 miliardi di cellule
Tipi di segnali fisiologici di
comunicazione cellulare:
due
CHIMICO
ELETTRICO
I metodi di comunicazione
intercellulare sono 4
Giunzioni comunicanti
Segnali di contatto
Comunicazione locale
Comunicazione a grande distanza
LE GIUNZIONI COMUNICANTI
(GAP JUNCTION)
MODELLO TRIDIMENSIONALE DI GAP JUNCTION SULLA BASE DI STUDI DI DIFFRAZIONE
A RAGGI X.
Ogni cellula opposta contribuisce alla costituzione di un emi-canale
chiamato connessone. Ogni connessone (circa 1.5-2.0 nm di
diametro), è formato da sei subunità proteiche chiamate connessine.
Ogni connessina è lunga circa 7,5 nm, attraversa la membrana e
contatta una connessina corrispondente attraverso lo spazio tra le
cellule. In questi siti le cellule sono separate da uno spazio di solo 3,5
nm (i neuroni sono normalmente separati da un intervallo di 20 nm).
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MODELLO DI UN SINGOLO CONNESSONE.
Si osserva come le sei subunità di
connessina che formano l’ emi-canale
possono cambiare la configurazione
per aprirlo e chiuderlo. La chiusura è
realizzata dallo scivolamento delle
subunità una contro l'altra e
basculanti ad un'estremità, quindi
dalla rotazione alla base in senso
orario. Si pensa che ogni subunità si
muova di 0,9 nm sulla superficie
citoplasmatica. L'ombreggiatura scura
indica la porzione di connessone
incorporato nella membrana.
MODELLO DI UNA SINGOLA
CONNESSINA che attraversa la
membrana; sono indicate le
quattro regioni previste che
attraversano la membrana.
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Le giunzioni comunicanti lasciano passare
ioni e piccole molecole organiche come
aminoacidi ed ATP
Il flusso di
molecole
attraverso la
giunzione
può essere
modulato
fino al suo
arresto
Esistono 20 isoforme
di connessina che si
possono combinare a
dare molti tipi di gap
junction con
selettività diversa.
Nei mammiferi sono presenti
praticamente in tutti i tessuti
cellulari
CONTATTO DIRETTO
Richiede molecole di adesione tra le cellule (CAM Cell Adhesion
Molecules) che un tempo si pensava servissero solo per
compattare le cellule, mentre ora si sa che permettono anche la
comunicazione.
COMUNICAZIONE PARACRINA ED
AUTOCRINA
Una molecola
«messaggera» viene
secreta da una cellula e
va ad interagire con un
recettore di membrana
(proteina) specifico di
una cellula vicina,
legandosi al quale
comunica un messaggio.
Cioè dà il via ad una
serie di rezioni chimiche
nella cellula «ricevente».
Questa comunicazione è
detta paracrina.
Se il «messaggero»
agisce anche sulla cellula
che lo ha prodotto, si
parla di comunicazione
autocrina.
Un esempio: l’istamina
La cellula danneggiata rilascia
istamina e i vasi nelle vicinanze
divengono più permeabili
favorendo la fuoriuscita di
liquido nei tessuti (edema)
COMUNICAZIONE A DISTANZA
Gli ormoni
Sono secreti dalle
ghiandole del sistema
endocrino,
direttamente nel
sangue. In questo modo
possono raggiungere
organi lontani che sono
detti organi bersaglio
Esempio: l’insulina. E’ secreta nel pancreas ed agisce su tutte le cellule
dell’organismo. Favorisce l’assorbimento del glucosio
Un caso particolare:
le citochine
Cosa sono: Peptidi regolatori
Da chi vengono sintetizzate: Da tutte
le cellule dell’organismo stimolate dallo
stimolo opportuno
Cosa fanno: Controllano lo
svilluppo e la differenziazione
cellulare
Cosa fanno: Controllano la
risposta infiammatoria
Agiscono per via paracrina ed
autocrina
Agiscono per via endocrina
I neurotrasmettitori ed i
neuroormoni
Se il messaggero passa direttamente
dal neurone alla cellula bersaglio, si
parla di trasmissione nervosa ed il
messaggero è un neurotrasmettitore
Se il neurone rilascia il messaggero
nel flusso sanguigno, si parla dal
neurone alla cellula bersaglio, si parla
di trasmissione neurocrina ed il
messaggero è un neuroormone
COSA SUCCEDE QUANDO IL
MESSAGGERO RAGGIUNGE LA CELLULA
BERSAGLIO?
Secondo
messaggero
=
Molecola
segnale o
ligando
=
Primo
messaggero
Recettore
Molecole
segnale
intracellulari
TRASDUZIONE
Proteine
bersaglio
Risposta
Le molecole segnale e
loro recettori
Recettore
citosolico
Molecola
segnale
lipofila
Molecole segnale
OUT
OUT
Molecola
segnale
lipofoba o
LIGANDO
Trascrizione
genica
Recettore
nucleare
IN
IN
Molecole
segnale
intracellulari
Recettore di
membrana
Proteine
bersaglio
Risposta
Un esempio di
ligando lipofilo è
quello degli
ormoni steroidei:
testosterone,
estrogeni ecc.
Un esempio di
ligando lipofobo è
quello degli ormoni
proteici: insulina,
glucagone, ecc.
Tipi di recettori di
membrana
Attivazione
enzimatica
Integrine
Proteina
canale
Recettore
accoppiato a
proteina G
Amplificazione del
segnale
Schema riassuntivo dei sistemi di trasduzione del
segnale
Caratteristiche dei ligandi
Specificità: il ligando deve avere
alta affinità per il recettore, ma può
legarsi anche altre molecole affini.
Saturazione: poiché il numero di
recettori sulla membrana è limitato,
la velocità di stimolo crescerà fino
a quando tutte le molecole del
recettore saranno occupate.
Inibizione competitiva: se sono
presenti due sostanze che hanno
affinità per lo stesso recettore,
entreranno in competizione
inibendo ciascuna il legame
dell’altra. Quella presente in
maggior concentrazione e/o più
affine, si legheràin maggior
quantità.
Un ligando si dice agonista di
un recettore quando lo attiva
Un ligando si dice antagonista
di un recettore quando lo
inibisce
Un ligando può avere più
recettori e provocare reazioni
diverse nella cellula a seconda
del recettore attivato (es.
acetilcolina)
Esempi di agonisti e
corrispondenti recettori
Agonisti
fisiologici
Termine della trasduzione
del segnale
E’ fondamentale che la cellula sia
in grado di terminare il
meccanismo messo in moto dal
primo messaggero, quando la sua
azione non è più necessaria
Ci sono meccanismi per ogni tipo
di cascata reattiva attivata
Es. segnali mediati dal Ca2+, sono
fermati sequestrando il Ca
citosolico dentro gli organelli
Es. Enzimi secreti
extracellularmente possono
degradare il primo messaggero
Es. Neurotrasmettitori possono
essere fagocitati