Cell signaling

Cell signalling

Tutto ciò che avviene per produrre un segnale, farlo circolare e raggiungere le cellule bersaglio (=target cell), le quali devono attuare una risposta.

Tipi di segnali

Segnali diversi: apoptosi, survive, proliferate.

Classificazione dei segnali extracellulari

I segnali extracellulari sono classificati in base alla distanza in:

• Autocrini: la segnalazione autòcrina è caratterizzata da cellule che agiscono contemporaneamente da segnale e da bersaglio; è un'autostimolazione, perché le cellule rispondono a sostanze che esse stesse hanno liberato > accade anche nelle cellule tumorali.
• Paracrini: nella segnalazione parácrina la cellula bersaglio si trova in prossimità della cellula segnale e la sostanza che funge da segnale agisce sul gruppo di cellule bersaglio adiacenti.
• Endocrini: nella segnalazione endòcrina le cellule di organi endocrini rilasciano ormoni, cioè sostanze segnale che raggiungono ogni distretto del corpo tramite la circolazione sanguigna e si legano solo ai recettori presenti sulle cellule bersaglio.

Ligando e recettore

Il ligando è la molecola utilizzata per lo scambio di informazione, prodotto dalla cellula segnale per legarsi al recettore specifico della membrana plasmatica (proteina integrale di membrana) della cellula bersaglio. Questa è un'interazione altamente specifica.

Trasduzione intracellulare del segnale

A questo punto, percepito il segnale, avviene la trasduzione intracellulare del segnale (passaggio dall'esterno all’interno della cellula bersaglio, fino al nucleo). Può avvenire in due modi:

• Il recettore cambia temporaneamente la sua conformazione (anche nel lato citosolico) a causa dell'interazione con il ligando, richiamando proteine citosoliche che vengono a loro volta eccitate a cascata, giungendo fino ai fattori di trascrizione che entrando nel nucleo (per esposizione delle sequenze che aprono i pori nucleari), modificano la trascrizione genica.
• Il recettore modifica la tua conformazione, richiama l'effettore che induce le modificazioni a cascata.

Tipicamente avvengono quindi eventi a cascata, prodotti da un effettore o dal recettore stesso.

Tipi di ligando

Il ligando può essere formato da:

• Proteine e peptidi: molto abbondanti
• Singoli amminoacidi (es: glutammato nel sistema nervoso)
• Singoli nucleotidi
• Steroidi (derivanti del colesterolo) come testosterone ed estrogeni
• Derivati degli acidi grassi (come gli eicosanoìdi derivanti dall'acido arachidonico, scambiati nella regolazione della pressione sanguigna, del dolore, della coagulazione del sangue)
• Gas disciolti (senza carica e piccoli, diffondono velocemente nel medesimo tessuto): il monossido di carbonio CO e il monossido di azoto NO (protossido di azoto)

Recettori

Le molecole segnale possono quindi essere di due nature chimiche:

• Recettori idrosolubili: neurotrasmettitori e mediatori chimici locali, oltre che la maggior parte degli ormoni > si legano a transmembrana (o di superficie) in inglese Cell Surface Perception.
• Liposolubili: ormoni steroidei e tiroidei, derivanti degli acidi grassi > superano il doppio strato di fosfolipidi, si legano a recettori intracellulari in inglese Intracellular Perception.

Tipi di recettori

• Ionòtropi: I recettori legano ioni che vengono introdotti nella cellula attraverso il recettore stesso, il quale si modifica per permetterne l'entrata: per questo sono dei canali ionici.
• Metabotropici: I recettori metabotròpici attuano un metabolismo per trasdurre il segnale, perché non sono canali. Ne esistono di due tipi: legati a proteine G oppure ad attività enzimatica intrinseca.