Comunicazioni cellulari

COMUNICAZIONI CELLULARI

Tutte le cellule che compongono i diversi compartimenti funzionali dell’organismo hanno la

necessità di rimanere a contatto con l’ambiente esterno, quindi devono:

- Recepire e interpretare un segnale che proviene dall’esterno

- Scambiare fra loro in modo rapido un enorme mole di informazioni

Comunicazione:

- Fra cellule (normalmente più locale es. giunzioni, sinapsi, segnali paracrini/autocrini)

- Fra differenti organi (sistema endocrino, sistema nervoso)

Giunzione comunicante

Comunicazione sinaptica*

Comunicazione paracrina ed autocrina

Comunicazione endocrina*

Comunicazione intercellulare:

a) Può avvenire tra una cellula e l’altra senza passare dall’ambiente esterno ed è favorita

dalle giunzioni comunicanti: costituiscono connessioni che mettono in comunicazione

direttamente il citosol di una cellula con il citosol dell’altra cellula. Si trovano

abbondantemente nel muscolo cardiaco e anche nel sistema nervoso in alcune sinapsi.

b) Esistono una serie di segnali dipendenti dal contatto intercellulare e richiedono

l’interazione tra recettore e ligando. Sono importanti ad esempio nelle prime fasi di

sviluppo dei primi organi e dei vari tessuti.

c) I segnali autocrini agiscono sulla medesima cellula che li ha secreti.

Se il segnale stimola il rilascio di quel segnale → feedback positivo

Il segnale viene rilasciato ma determina un blocco dell’azione iniziale → feedback

negativo

I segnali paracrini sono secreti da una cellula e diffondono a cellule adiacenti.

I recettori vengono raggruppati in quattro categorie:

1. Canali ionici regolati dai ligandi → recettori ionotropi:

l’interazione recettore-ligando apre il canale, questo cambia il potenziale di membrana

e quindi la sua permeabilità e provoca una iperpolarizzazione o depolarizzazione e

provoca effetti cellulari. Questo avviene in un tempo molto rapido (odine dei

millisecondi)

2. Recettori accoppiati a proteine G → metabotropi:

Le proteine G vanno ad attivare dei canali ionici che aprendosi o chiudendosi vanno a

modificare il potenziale di membrana e quindi l’eccitabilità della cellula. Anche questi

effetti sono abbastanza rapidi (ordine dei secondi)

3. Recettori accoppiati a chinasi: l’interazione del recettore al ligando attiva una cascata

di fosforilazione che va a modificare l’attività enzimatica o la trascrizione genica e

quindi la sintesi proteica. In questo caso gli effetti sono lenti (ore).

4. Recettori nucleari: si trovano all’interno della cellula e questo implica che il ligando sia

una molecola lipofila. Normalmente tutte le interazioni tra i recettori nucleari e i ligandi

hanno come obiettivo l’attivazione della trascrizione genica. Anche in questo caso gli

effetti sono lenti (ore).

Il sistema recettoriale ha due funzioni: la presenza di un recettore implica un processo di

trasduzione del segnale e un sistema di amplificazione del segnale.

Comunicazione fra organi e sistemi:

Si fa riferimento a due sistemi importanti per la comunicazione, il sistema nervoso e il

sistema endocrino, che agiscono in risposta ad un segnale con modalità molto diverse.

Sistema Nervoso:

Ha la necessità di avere una rete di cellule che comunica strettamente l’una con l’altra ed è

diffusa in tutto l’organismo. I segnali che utilizza sono chimici a livello delle sinapsi (i

neurotrasmettitori), ed elettrici lungo gli assoni. Il segnale elettrico è un segnale