La segnalazione intercellulare
L'evoluzione degli organismi multicellulari dipende dalla capacità delle cellule di comunicare una con l'altra. La comunicazione intercellulare regola lo sviluppo e l'organizzazione dei tessuti, controlla la crescita e la divisione cellulare, la loro sopravvivenza e coordina le diverse attività cellulari. La comunicazione intercellulare negli animali superiori è complessa, suggerendo che molti geni in questi organismi siano coinvolti nel suo controllo e coordinazione.
Meccanismi di comunicazione indiretti
Discuteremo soprattutto dei meccanismi di comunicazione “indiretti”, cioè mediati da segnali chimici secreti, dette “molecole segnale”. Segnali chimici diversi controllano sopravvivenza e proliferazione.
Tre strategie di segnalazione chimica
- Paracrina
- Sinaptica
- Endocrina
Le cellule nervose
Molte cellule secernono una o più molecole segnale, che funzionano come mediatori chimici a corto raggio, che agiscono nelle sinapsi. Le cellule endocrine secernono gli ormoni, mediatori chimici che influenzano cellule bersaglio anche molto lontane.
Gli ormoni diffondono a lunga distanza attraverso il sangue, dove si diluiscono. Agiscono a bassa concentrazione (10-8 M). I neurotrasmettitori si riversano nelle sinapsi a concentrazioni elevate (5 x 10-4 M).
La segnalazione autocrina
Alcune cellule secernono una o più molecole segnale, che funzionano come mediatori chimici locali sulle cellule stesse. La segnalazione attraverso le giunzioni strette è un esempio di segnalazione “diretta”.
Tipi di molecole segnale
- Idrosolubili: tutti i neurotrasmettitori, la maggior parte degli ormoni e dei mediatori chimici locali. Sono idrofilici per cui non possono attraversare la membrana plasmatica e interagiscono quindi con le cellule rimanendo all'esterno.
- Liposolubili: gli ormoni steroidei e tiroidei. Sono idrofobici ed attraversano il doppio strato lipidico.
Ormoni con struttura ad anelli steroidei sono sintetizzati a partire dal colesterolo.
Recettori cellulari
La capacità di una cellula di rispondere alle molecole segnale dipende dal fatto se possiede o meno un “recettore”, cioè una proteina che riconosce e si lega alla molecola segnale. Le molecole segnale che funzionano a basse concentrazioni (10-8 M), hanno recettori che li legano ad alta affinità, mentre i neurotrasmettitori (10-4 M) hanno recettori a bassa affinità. Esistono recettori specifici per ogni molecola segnale. Ogni cellula, a seconda del suo stato di differenziamento, possiede uno specifico set di recettori per rispondere ai segnali che sono necessari per la sua funzione.
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