Segundos Mensajeros 5y1n3

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organismo pluricelular Sobrevivir y funcionar en forma eficaz Células/modo coordinado. requiere transferencia de información entre células Pueden estar adyacentes o encontrarse separadas dos vías de coordinación de la comunicación intercelular: SN/ SE Membranas plasmáticas tienen receptores específicos Responder estímulos químicos externos

Sistema endocrino m m m m

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células epiteliales secretoras producto ingresa al torrente sanguíneo para ser transportado a diferentes sitios del organismo. En condiciones normales sólo ciertos tejidos responden a una determinada sustancia hormonal tejidos blanco o células diana y se caracterizan por responder siempre de una manera especifica.

Sistema nervioso m m m m m m m m

constituido por una red de células que poseen prolongaciones finas mediante las cuales establecen comunicación con otras células, utilizando la secreción de sustancias denominadas neurotransmisores. El producto de la secreción neuronal atraviesa la hendidura sináptica y modifica la actividad eléctrica de una segunda célula.

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En ambos sistemas está Implicada la acción de moléculas que transmiten un mensaje de una célula a otra; MENSAJEROS QUIMICOS O PRIMEROS MENSAJEROS (PM).

Ellos son liberados por una célula, se desplazan una cierta distancia y entran luego en o con la superficie de otra célula, Efectora, cuya actividad queda modificada. m

Los tipos de mensajeros son: mmensajeros intracelulares mneurotransmisores mneuromoduladores mhormonas glandulares mhormonas locales

el mensaje recibido en el exterior, puede alterar la maquinaria intracelular? m Cómo

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primera/ mensajeros su naturaleza química y su estructura molecular poseen altas solubilidad y difusibilidad en la membrana Citoplasmática penetran fácilmente al interior de la célula y afecta directamente los proceso bioquímicos.

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segunda /participan los mensajeros que por su naturaleza química y estructura molecular tienen baja solubilidad y difusibilidad en la Membrana. requieren la presencia de moléculas especializadas, especificas situadas en la superficie exterior de las células, que los reconozcan e interactúen con ellos modificar los procesos celulares:

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Los receptores de la célula blanco son sitios específicos de unión al mensajero, que lo reconocen y se unen a él.

Son proteínas constitutivas de la membrana transmitir, mediante cambios conformacionales el impacto que la señal biológica produce al unirse a ellos. Una vez que el primer mensajero se ha unido al receptor, aparece un segundo interrogante.

se trasmite su código? O m Cómo logra alterar la maquinaria intracelular? m Cómo

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la activación de las vías metabólicas celulares, requiere la formación inicial en las células de moléculas intermediarias encargadas de transmitir la información desde la superficie hasta el interior dichas moléculas reciben el nombre de:

m SEGUNDOS

MENSAJEROS.

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Se conoce como segundo mensajero a aquella sustancia que ejerce una acción metabólica como respuesta a una señal extracelular. ² Su concentración dentro de la célula debe experimentar amplias oscilaciones ² Como consecuencia de sobrepasar cierto umbral o nivel de concentración, debe unirse con gran afinidad y especificidad a una proteína efectora.

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primer mensajero activa molécula que estaba unida al receptor, esta molécula transforma la información en una señal intracelular, es decir, es un TRANSDUCTOR. Habitualmente es una proteína G. Cuando el transductor forma el 2º mensajero, está formando muchos y amplificando mucho la señal, así el segundo mensajero es un amplificador de la señal. actúa sobre moléculas intracelulares que son las encargadas de realizar la función. Normalmente esta función es de fosforilación o desfosforilación de moléculas.

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Las proteínas G son transductores de señales que llevan información desde el receptor hasta una o más proteínas efectoras. ligadas a GTP envían señales a lípidos, péptidos hormonales, opiáceos, aminoácidos como GABA y muchos otros péptidos y ligandos proteínicos Los efectores que son regulados por la proteína G comprenden enzimas como la adenililciclasa, fosfolipasa C, fosfodiesterasas y canales de iones de la membrana plasmática selectivos para Ca2+ y K+.

Sutherland y Rall (1958) Al estudiar la regulación hormonal de la degradación del glucógeno 3',5'-adenosina monofosfato cíclico.

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Se forma a partir de ATP y la enzima adenilato ciclasa (membrana celular)(activada por pro/G) funciona como segundo mensajero en varios procesos biológicos.

Su mecanismo consiste en que cuando una hormona actúa sobre su receptor, ésta activa una proteína G que habitualmente activa la adenilato ciclasa y forma AMPc. En este caso se dice que la proteína G es estimuladora y se llama Gs. Si lo que ocurre es que disminuye la actividad de la adenilato ciclasa se activado una proteína Gi, es decir, inhibidora. Cuando la concentración de AMPc aumenta, se activa una proteína kinasa A que puede mediar distintos tipos de funciones. Si por el contrario la concentración de AMPc disminuye, lo hace también la actividad de la kinasa A con lo que dejan de realizarse dichas funciones. m

la concentración de AMPc está mediada por la concentración de Ca 2+ (ión cálcico), de modo que si aumenta el calcio, disminuye la concentración de AMPc.

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El AMPc es un segundo mensajero, empleado / rutas de transducción de la señal en las células como respuesta a un estímulo externo o interno, como puede ser una hormona como el glucagón o la adrenalina, o una respuesta de regulación postraduccional. Suele estar relacionado con la activación de proteína kinasas variadas. En bacterias, es un regulador catabólico que controla la expresión de genes relacionados con la degradación de azúcares en función de la concentración de glucosa. La adenilato ciclasa hepática responde con mayor fuerza al glucagón, mientras que la muscular responde con mayor fuerza a la adrenalina.

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Algunas investigaciones sugieren que una desregulación de las vías de AMPc y una activación masiva de AMPc controlada por los genes está relacionada con el crecimiento de algunos tipos de cáncer.

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derivado cíclico del nucleótido trifosfato GTP

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Mediado por la enzima guanilato ciclasa

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implicado como segundo mensajero en las rutas de transducción de la señal celulares.

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muchos aspectos es análogo al AM Pc El GMPc parece actuar como segundo mensajero de la acetilcolina en sus acciones muscarinicas (imita las acciones estimuladoras de la acetilcolina sobre los músculos lisos y glándulas ) cabe la posibilidad de que actúe como mediador de la norepinefrina en sus acciones a2 y de la histamina en sus acciones H1.

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En este caso también hay proteínas G que forman GMPc a través, en este caso, de la guanilato ciclasa. Cuando la concentración de GMPc aumenta, se activa la kinasa G. Para que ésta última sea efectiva necesita altas concentraciones de calcio, con lo que habitualmente el AMPc y el GMPc tendrán funciones opuestas.

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La interacción del Primer Mensajero con el receptor, aún no identificado plenamente, produce la activación de la guanilciclasa (GC) que es la enzima encargada de la hidrólisis del trifosfato de guanosina (GTP); se obtiene en consecuencia un incremento en los niveles citoplasmáticos del GMPc; éste activa una PK encargada de fosforilar una proteína responsable del efecto fisiológico. Los pasos de la ruta de transmisión aún no han sido esclarecidos. Hasta el presente se ha identificado como PK dependiente del GMPc a la rodopsina quinasa la cual fosforila a la rodopsina (presente en los bastones) en un proceso dependiente de la luz.

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Primer Mensajero con receptor, aún no identificado plenamente, produce la activación de la guanilciclasa (GC) encargada de la hidrólisis del trifosfato de guanosina (GTP) se obtiene en consecuencia un incremento en los niveles citoplasmáticos del GMPc) éste activa una PK encargada de fosforilar una proteína responsable del efecto fisiológico. Los pasos de la ruta de transmisión aún no han sido esclarecidos. Hasta el presente se ha identificado como PK dependiente del GMPc a la rodopsina quinasa la cual fosforila a la rodopsina (presente en los bastones) en un proceso dependiente de la luz.

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Su concentración puede aumentarse por la apertura de canales de membrana por receptores de InsP3 (inositol trifosfato) canales abiertos por Ca y por la liberación de las proteínas que lo estaban captando.

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Las hormonas pueden activar los canales de calcio inducir la formación de InsP3 pueden hacer que el calcio induzca la liberación de más calcio.

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Responsable de la activación de proteínas G Formación de GMPc La contracción El movimiento de cilios y flagelos Potencial de acción Estimula la secreción de neurotransmisores y de otras hormonas.

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Además se puede unir a la calmodulina, enzima que permite la sincronización de la contracción muscular (cerebro y corazón). la visión en las células de la retina

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El calcio actúa como una molécula de señal dentro de la célula. Cuando el calcio es liberado y por lo tanto es activo, actúa en un espacio muy limitado de tiempo. Por lo tanto la concentración de ion calcio dentro de la célula es muy bajo.

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El calcio está almacenado en Retículo endoplásmico Retículo sarcoplásmico Calciosomas Secundariamente en las mitocondrias

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Para que el calcio se fije a los receptores se requiere la troponina C y la calmodulina. La troponina C se encuentra Células musculares estriadas asociada a la tropomiosina.

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La calmodulina se halla principalmente Células musculares lisas.

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El primer mensajero interactúa con el receptor ionóforo y permite el paso de iones (Na), así modificando el potencial de reposo de la membrana. Determina la apertura de los canales de calcio dependientes del voltaje Como consecuencia ocurre un aumento de la concentración citoplasmática del Ca++.

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Si el aumento está dado principalmente por las reservas intracelulares como ocurre básicamente en el músculo esquelético lo detecta la troponina C. Su unión con el calcio produce en ella un cambio conformacional que permite el desplazamiento de la actina sobre la miosina y la obtención de una respuesta contráctil.

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Estas siglas responden a los nombres de diacilglicerol e inositol trifosfato.

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Ambos se forman a partir de un fosfolípido de la membrana llamado fosfatidilinositol (PI).

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Se forman porque una hormona activa un receptor que a su vez activa una proteína G que activa una fosfodiesterasa que lo hidroliza y forma el InsP3 y el DAG. Mientras que el DAG permanece en la capa interna de la bicapa lipídica y sólo actúa ahí, el InsP3 pasa al citoplasma.

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Actúa sobre receptores intracelulares de la membrana de organelas como el retículo sarcoplásmico y el retículo endoplasmático, aumentando la concentración de Ca2+ intracelular

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Activa las proteínas kinasas C. Éstas son estimuladas por un aumento de la concentración de Ca2+ intracelular. Funciones: Son las mismas que las del AMPc pero sobre distintas células.

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al parecer, actúan como segundos mensajeros de numerosas sustancias tales como la insulina, la angiotensina II, la trombina, las prostaglandinas factores de crecimiento, la glucosa (en la secreción de insulina), la inmunoglobulina E, etc.

GRACIAS!!!

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HILDA NORA JARAMILLO, DIANA P. DIAZ SEGUNDOS MENSAJEROS DRA. HILDA NORA JARAMILLO, Profesora, Departamento Medellln, Colombia. http://www.cienciaybiologia.com/fisiologia-animal/sistema-endocrino.htm