Fisiologia generale - molecole segnale e recettori

La membrana cellulare e il materiale extracellulare

La membrana cellulare serve per racchiudere spazi interni, dove accumulare e raccogliere del materiale. La membrana dà luogo anche a un materiale extracellulare, il quale è molto più abbondante negli esseri viventi rispetto al materiale cellulare. Ne è un esempio il legno delle piante oppure il nostro strato superficiale di epidermide. La parte extracellulare esce dalle cellule attraverso un percorso dove la cellula mette dentro delle vescicole il materiale che poi sarà espulso all'esterno per un fenomeno chiamato esocitosi. I materiali in pelle sono prodotti secondo questo processo.

Molecole segnale di tipo organico

Peptidi

Sono polimeri di amminoacidi, dei quali fanno parte anche le proteine. La maggior parte delle molecole segnale peptidiche sono oligopeptidi, ossia hanno pochi amminoacidi, altre sono polipeptidi, ossia hanno molti amminoacidi, per esempio l'insulina, costituita da decine di amminoacidi. Abbiamo anche inoltre le glicoproteine, come l'ormone luteinizzante o quello follicolo stimolante.

Neurotrasmettitori

Nel sistema nervoso troviamo molecole segnale che sono peptidi, e altre che non lo sono e hanno quindi le caratteristiche di essere amminiche o amminoderivate, cioè contengono un atomo di azoto N (glutammato, dopamina, acetilcolina, norepinefrina/noradrenalina, epinefrina/adrenalina, serotonina, istamina, acido gamma-amminobutirrico). Questi sono i neurotrasmettitori.

Nei funghi, nei vegetali e nei batteri, sono prodotti metaboliti secondari contenenti N, chiamati alcaloidi. Negli alcaloidi delle piante ci sono molte tossine, molte delle quali sono neurotossine (stupefacenti, allucinogeni, tipo cocaina o nicotina) e hanno azione sul sistema nervoso; sono quindi affini ai neurotrasmettitori e agiscono sui recettori che interagiscono con i neurotrasmettitori.

L'azoto è quindi molto importante in queste molecole organiche, per la sua azione sui recettori delle cellule nervose. Importanti sono anche i fattori di crescita, ma li vedremo più avanti.

Eicosanoidi

Sono molecole lipidiche che si legano alla superficie cellulare e agiscono come segnali paracrini o autocrini (in sede locale). Scatenano varie risposte come l'aggregazione delle piastrine nella coagulazione del sangue, la risposta infiammatoria, la contrazione della muscolatura liscia, la risposta febbrile o i dolori influenzali.

La loro formazione parte dall'acido arachidonico (acido grasso), che si trova in maniera frequente nei fosfolipidi delle membrane cellulari. È un acido poliinsaturo con 4 doppi legami, quindi tetrainsaturo. È una molecola ripiegata e si può formare in un ripiegamento un legame C-C e formare così un elemento ciclico, delle molecole chiamate...