1,671 matches
-
K+ care participă la depolarizare (prin scăderea probabilității de deschidere) și canale care intervin în procesul de repolarizare. Unele canale de K+ au deschiderea maximală în momentul în care canalele de Na+ se inactivează. Receptori membranari și sisteme de semnalizare intracelulară Pentru a se adapta la modificările mediului în care trăiesc, celulele trebuie să-și modifice parametrii interni. Organismele unicelulare trebuie să răspundă la modificări de temperatură, stres osmotic, concentrație a nutrimentelor prin mișcare sau sinteză de proteine. La animalele pluricelulare
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de răspuns ale celulei. Pentru a percepe semnalele extracelulare celulele folosesc receptori, adică molecule membranare care vin în contact cu exteriorul celulei și care interacționează cu moleculele-semnal ale substanțelor hidrosolubile bioactive, furnizând energia necesară pentru inițierea unei căi de semnalizare intracelulară. Câteva tipuri de stimuli, precum lumina, gazele, hormonii liposolubili sunt capabile de a traversa membrana liber și de a interacționa cu structurile responsive, producând răspunsuri. Dar cea mai mare parte a substanțelor bioactive nu poate trece prin membrane și deci
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
receptoare poate urca la câteva mii. Comunicarea în sistemele celulare are câțiva pași comuni: • sinteza de molecule-semnal, • eliberarea de molecule-semnal, • transportul semnalului către celula receptoare, • cuplarea moleculei-semnal pe sistemul de recunoaștere celulară, • inițierea uneia sau mai multor căi de semnalizare intracelulară, • modificările specifice ale funcției celulare, • îndepărtarea semnalului, ce de obicei întrerupe și răspunsul celular. Substanțele bioactive endogene cu rol de semnalizare intercelulară sunt denumite generic mesageri primari. Fiecare dintre sistemele de receptori prezentate mai jos acționează prin intermediul unuia sau mai
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
celulare, • îndepărtarea semnalului, ce de obicei întrerupe și răspunsul celular. Substanțele bioactive endogene cu rol de semnalizare intercelulară sunt denumite generic mesageri primari. Fiecare dintre sistemele de receptori prezentate mai jos acționează prin intermediul unuia sau mai multor sisteme de efectori intracelulari. Mecanismele sunt diverse, dar strategia este comună, cuprinzând: • recepția stimulului; • transferul semnalului către celulă; • amplificarea citoplasmică a semnalului; • modularea în timp a sistemelor de efectori; • adaptare prin intermediul circuitelor de feed-back negativ. Tipuri de semnalizare prin molecule solubile Oarecum în funcție de „distanța
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
loc cel mai frecvent în cazul celulelor tumorale și se numește paracrinie. Mecanisme de semnalizare Transducția semnalului înseamnă conversia unui anume semnal (stimul, mesager primar) în alt semnal (mesager secund), care acționează asupra uneia sau mai multor mecanisme de răspuns intracelular. Unul din avantajele acestui sistem este fenomenul de amplificare. Doar câteva molecule, sau chiar una, care acționează asupra unui receptor, pot induce un răspuns celular complet. Numărul mesagerilor extracelulari (de ordinul I) este foarte mare, în schimb posibilitățile de traducere
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
sunt relativ reduse numeric și de aceea diverși mesageri extracelulari folosesc același sistem de transducție pentru generarea răspunsului celular. Multe modalități de semnalizare implică producerea sau modificarea concentrației unor molecule mai mici, difuzibile, în citoplasma celulei țintă. In cadrul semnalizării intracelulare, numai astfel de substanțe sunt corect numite mesageri secunzi sau de ordinul II. Frecvent utilizate în acest scop sunt nucelotidele ciclice de tip adenozin-monofosfat ciclic (AMPc) și guanozin monofosfat ciclic (GMPc), lipide mici derivate din membranele celulare, de tip inozitol
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
sunt chimici; substanțele ce acționează asupra receptorilor se numesc liganzi. Câteva tipuri de stimuli chimic, precum mediatorul gazos difuzibil monoxid de azot („oxid nitric”) și o serie de hormoni liposolubili, trec prin membrană și acționează asupra unor sisteme de recepție intracelulară. Nu se poate prezice efectul unui ligand din natura sa chimică. Acetilcolina, de exemplu, poate acționa ca neuromediator sau inhibitor al activității celulare, prin cuplarea cu diverse tipuri de receptori. Poate activa contracția musculară sau sinapsele neuro-neuronale prin cuplarea cu
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
neuro-neuronale prin cuplarea cu un canal ionic receptor-dependent, dar se cuplează și cu receptori cu șapte domenii transmembranare ce activează căi de semnalizare GTP-dependente. Există două strategii de transfer a energiei de la cuplarea ligandului până la nivelul structurii ce activează semnalele intracelulare: modificări conformaționale ale receptorului (sistem folosit la receptorii cu șapte domenii transmembranare) și agregarea de subunități inactive pentru a forma o unitate activă (dimerizarea receptorilor tirozin-kinazici). Cea mai mare parte a căilor de transducție folosesc enzime pentru amplificarea semnalelor. Unii
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
primară ligand receptor cât și pe cea secundară, de activare a semnalizării, până la răspunsul propriu-zis. Aceste substanțe au primit numele de agoniști ai receptorilor. Alte substanțe se pot cupla specific cu receptorii celulari fără ca ulterior să se declanșeze reacțiile secundare intracelulare (liganzi cu “afinitate” pentru receptor, dar fără “eficacitate” a legării de acesta). Aceste substanțe care astfel împiedică accesul agoniștilor la receptori reprezintă antagoniști (competitivi dacă se leagă pe același situs), adică agenți blocanți sau inhibitori ai răspunsului natural indus de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
vechi arhebacterii halofile; sunt probabil cel mai vechi sistem de recepție. Receptorul este alcătuit dintr-un lanț proteic unic, cu șapte domenii TM unite alternativ de o parte și de alta a membranei prin domenii non-membranare (extracelular 3 scurte și intracelular 2 scurte și unul lung), cu capătul N-t în afara celulei și capătul C-t în citosol. Capătul N-t variază de la 7 la 6000 reziduuri de aminoacizi, iar unele lanțuri mai mari participă la cuplarea ligandului. Capătul C-t
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
activarea ei (de ex. fosfolipaza C, ce activează calea IP3-DAG), fie se apropie proteinaefector de substratul său (de exemplu Ras-GTP aza), cu activarea căii respective. RTK sunt proteine membranare integrale cu patru domenii majore: extracelular de legare a ligandului, transmembranar, intracelular catalitic (cu activitate tirozin kinazică) și intracelular reglator. Secvența de aminoacizi în cadrul RTK este foarte asemănătoare cu cea a PKA la nivelul situsurilor de legare a substratului și ATP, uneori fiind prezentă la acest nivel și secvența non-kinazică (insert). Proteinele
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
activează calea IP3-DAG), fie se apropie proteinaefector de substratul său (de exemplu Ras-GTP aza), cu activarea căii respective. RTK sunt proteine membranare integrale cu patru domenii majore: extracelular de legare a ligandului, transmembranar, intracelular catalitic (cu activitate tirozin kinazică) și intracelular reglator. Secvența de aminoacizi în cadrul RTK este foarte asemănătoare cu cea a PKA la nivelul situsurilor de legare a substratului și ATP, uneori fiind prezentă la acest nivel și secvența non-kinazică (insert). Proteinele RTK se clasifică în peste 14 familii
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
SH2. Dacă ele au activitate enzimatică, este modificată, cum este cazul PLCγ, proteinei activatoare a GTP-azei asociată cu proto-oncogena c-Ras (rasGAP), fosfatidil inositol-3kinazei (PI-3K), protein fosfatazei 1C (PTP1C), TK din familia Src (PTK). Tirozin-kinaze non-receptor (PTK) Există numeroase tirozin-kinaze intracelulare, ce fosforilează diverse proteine ca urmare a activării semnalelor pentru creșterea și proliferarea celulară. In prezent sunt acceptate două famili distincte de PTK. Familia arhetipală este înrudită cu proteina Src, o TK inițial identificată ca proteina transformatoare din virusul sarcomului
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
tirozin-kinaze non-receptor sunt cuplate cu receptori celulari care nu prezintă activitate enzimatică proprie, cum ar fi receptorii pentru citokine, glicoproteinele limfocitare de suprafață CD4 și CD8 receptorul pentru antigene al limfocitelor T. Acest mod de cuplare a receptorilor cu tirozin-kinaze intracelulare seamănă cu o formă disociată de receptor tirozin-kinazic (RTK). Un alt exemplu de semnalizare prin interacțiune proteică este dat de receptorul pentru insulină (IR). Acesta are activitate intrinsecă de tirozinkinază dar nu interacționează direct după autofosforilare cu proteine SH2 enzimatic
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
GTP-ras prin schimb GTP/GDP. Astfel GTP-ras inițiază o cascadă de fosforilări (raf-1, MEK, MAP), informația fiind direcționată și amplificată pentru a controla în final expresia genică și diviziunea celulară. Un exemplu de implicație funcțională a asocierii receptorilor cu tirozin-kinaze intracelulare este dat de receptorul nicotinic. Acesta cuprinde un canal ionic tetrameric, iar legarea acetilcolinei duce la tirozin-fosforilarea subunităților α, β și δ, ce favorizează desensibilizarea față de acetilcolină. In acest caz legarea ligandului pe domeniul extracelular determină o modificare conformațională ce
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de proteine ce leagă rSrTK, dintre care importante mai sunt activina și inhibinele (reglează activitatea hormonală a ovarelor și testiculelor). 5.9.5. Receptorii guanilat-ciclazici (rGC) Există la vertebrate o familie de receptori membranari (cu mai multe izoforme) cu domenii intracelulare ce catalizează formarea de GMP ciclic din GTP. GMPc reglează o serie de ținte intracelulare, printre care se numără canalele ionice GTP-dependente, protein-kinazele stimulate de GMPc și fosfodiesterazele nucleotidelor ciclice. Toți liganzii cunoscuți pentru rGC sunt peptide, deși există o
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
hormonală a ovarelor și testiculelor). 5.9.5. Receptorii guanilat-ciclazici (rGC) Există la vertebrate o familie de receptori membranari (cu mai multe izoforme) cu domenii intracelulare ce catalizează formarea de GMP ciclic din GTP. GMPc reglează o serie de ținte intracelulare, printre care se numără canalele ionice GTP-dependente, protein-kinazele stimulate de GMPc și fosfodiesterazele nucleotidelor ciclice. Toți liganzii cunoscuți pentru rGC sunt peptide, deși există o serie de receptori cu cGC de tip orfan. De asemenea, mediatorii gazoși oxidul nitric și
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
animalelor multicelulare. Se numește astfel pentru că a fost descoperită inițial la o subfamilie de drosofila ce prezenta o crestătură (notch) pe aripi. Receptorul Notch este o proteină cu un singur pasaj transmembranar cu o porțiune extracelulară mare și o regiune intracelulară mică. Ligandul receptorului notch este o altă proteină transmembranară (ceea ce înseamnă că numai celulele învecinate pot să-și activeze receptorii notch) numită delta. Proteinele delta, la interacțiunea cu receptorii Notch, vor orienta evoluția celulei învecinate către un alt tip de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
în multe țesuturi, inclusiv formarea tubului neural. Mutațiile genei Ptc produc carcinom bazo-celular la nivel cutanat, cel mai frecvent cancer la persoanele cu pielea deschisă la culoare. Gena Smo umană este o protooncogenă. 5.9.10. Nucleotidele ciclice ca semnale intracelulare Cei mai cunoscuți mesageri secunzi sunt nucleotidele ciclice: 3,5adenozin-mono-fosfatul ciclic (AMPc) și 3,5-guanozin-monofosfatul ciclic (GMPc). Ambii acționează prin cuplarea reversibilă cu anumite proteine. Nucleotidele ciclice difuzează în citosol, activând o multitudine de ținte citoplasmice, dintre care cele mai
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
controlul efectelor interacțiunii semnalului extern cu celula (nivelul semnalului) întrucât modulează concentrația AMPc. Ca orice sistem implicat în controlul nivelului semnalului, aceste enzime constituie un punct de impact pentru substanțe medicamentoase. Astfel cafeina, teofilina, etc., inhibă fosfodiesteraza și determină acumularea intracelulară a AMPc, prelungind în timp efectele generate de primul mesager sau generând relaxarea musculaturii bronșice (teofilina) cu efect benefic în astmul bronșic. GMPciclic Un alt nucleotid ciclic cu rol de mesager secund pentru anumite semnale din mediul extern este GMPc
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
diverse procese implicate în activarea guanilatciclazei în vederea sintezei GMPc cu rol de mesager secund, Guanilatciclaza nu se află în întregime în constituția membranei celulare, activarea acestei enzime putându-se realiza pe multiple căi. Unele semnale extracelulare care determină creșterea concentrației intracelulare de GMPc, determină în același timp și creșterea concentrației Ca++ în citoplasmă și astfel ionii de calciu ar putea activa indirect guanilatciclaza intracitoplasmatică. Tot ionii de calciu pot stimula producerea de endoperoxizi lipidici; sub acțiunea unei lipooxigenaze ar genera derivați
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
oferite de către foița internă a membranei celulare precum și de membranele organitelor și formează o serie de molecule lipidice ce vor acționa apoi ca mesageri secunzi. Cele patru legături esterice ale fosfolipidelor pot fi rupte de către mai multe tipuri de fosfolipaze intracelulare: • Fosfolipaza A2 (PLA2) îndepărtează unul dintre acizii grași, ce este eliminat în citoplasmă, și rezultă o lizofosfogliceridă. • O enzimă corespunzătoare, numită ceramidază îndepărtează acidul gras de pe sfingomielină, lăsând o ceramidă în bistratul lipidic. • Fosfolipaza C (PLC) separă grupul fosforilat (precum
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
reprezintă sursă de acid arahidonic precursor de prostaglandine, prostacicline, tromboxani și leucotriene, cu toții mediatori importanți pentru numeroase funcții celulare, iar pe de altă parte îndeplinește rolul de mesager secund, întrucât activează în citoplasmă proteinkinaza C (PKC), care catalizează fosforilăril proteice intracelulare, având ca rezultat final răspunsul specific al celulei. Inozitoltrifosfatul (IP3) este un mesager secund implicat în eliberarea calciului stocat în compartimente intracelulare (în particular la nivelul reticulului endoplasmic). Cuplându-se cu un receptor specific din membrana reticulului endoplasmic IP3 activează
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
altă parte îndeplinește rolul de mesager secund, întrucât activează în citoplasmă proteinkinaza C (PKC), care catalizează fosforilăril proteice intracelulare, având ca rezultat final răspunsul specific al celulei. Inozitoltrifosfatul (IP3) este un mesager secund implicat în eliberarea calciului stocat în compartimente intracelulare (în particular la nivelul reticulului endoplasmic). Cuplându-se cu un receptor specific din membrana reticulului endoplasmic IP3 activează un canal specific de Ca++ astfel încât conform gradientului de concentrație calciul ionic acumulat în reticulul endoplasmic pătrunde în citoplasmă. Foarte frecvent ambii
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ligandului într-o poziție în care este capabil să se cupleze cu ligandul dar nu poate intra în nucleu. Cuplarea ligandului va elibera domeniul de cuplare cu ADN-ul, permițând complexului să înceapă translocarea către nucleu. 5.9.15. Receptorii intracelulari protein fosfatazici Sunt o serie de enzime prezente doar la eucariote, ce funcționează prin îndepărtarea fosfaților de pe lanțurile laterale ale aminoacizilor. Există mai multe familii, care acționează ca receptori fosfatazici. Familia PPP are trei subfamilii, cu enzime ce prezintă Fe2
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]