Por Bert Markgraf Actualizado el 30 de agosto de 2022
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En los organismos multicelulares, cada célula debe desempeñar un papel especializado y coordinarse con sus vecinas. Esta coordinación se logra a través de la señalización celular:mensajes químicos que pueden actuar local o sistémicamente.
Un evento de señalización típico sigue cuatro etapas:1) el emisor emite una señal química; 2) la señal se une a los receptores de la superficie de la célula diana; 3) la señal se transduce dentro de la célula; y 4) la célula objetivo altera su comportamiento.
Si bien todas las vías de señalización comparten este proceso central, difieren en velocidad y alcance. Las neuronas transmiten señales casi instantáneamente en distancias cortas, mientras que las hormonas endocrinas viajan más lentamente a través del torrente sanguíneo para afectar tejidos distantes.
Las células eligen un modo de señalización según el objetivo y la velocidad requerida. Los cuatro mecanismos principales son:
La señalización paracrina es un sistema de comunicación local. Una célula libera una molécula de señalización que se difunde a través del entorno tisular inmediato, afectando sólo a las células que poseen receptores específicos para esa molécula.
Debido a que la sustancia química es inestable en largas distancias, las señales paracrinas son ideales para coordinar actividades como la renovación de las células de la piel, la contracción muscular y las respuestas inmunes locales.
En la señalización autocrina, una célula libera una sustancia química que se une a los receptores de su propia superficie, estimulándose esencialmente a sí misma. Este circuito de autorretroalimentación es crucial durante el desarrollo embrionario y la diferenciación celular, y puede ser secuestrado en ciertos cánceres para impulsar un crecimiento descontrolado.
Las hormonas endocrinas son moléculas estables que ingresan al torrente sanguíneo y viajan a tejidos distantes. Por ejemplo, la adrenalina liberada por la glándula suprarrenal inunda la sangre, lo que provoca aumentos de la frecuencia cardíaca, vasoconstricción y activación de las glándulas sudoríparas, lo que prepara al cuerpo para luchar o huir.
Las sinapsis son estructuras especializadas que acercan dos células, a menudo casi tocándose. Esta disposición permite que los neurotransmisores se liberen en una pequeña hendidura sináptica y sean absorbidos rápidamente por los receptores de la célula asociada, lo que permite la comunicación rápida y repetida esencial para las redes neuronales.
Independientemente del modo de señalización, la recepción comienza cuando los receptores de superficie de la célula objetivo se unen a la señal química. Esta unión desencadena una cascada intracelular (transducción de señales) que, en última instancia, cambia el comportamiento de la célula.
La transducción de señales suele culminar en el núcleo, donde modula la expresión genética. Al activar o desactivar genes específicos, la célula puede crecer, dividirse, producir proteínas, alterar el metabolismo o sufrir apoptosis, todo en respuesta a la señal recibida.
El ciclo continuo de liberación, recepción, transducción y cambio de comportamiento de señales mantiene a los organismos multicelulares funcionando de manera cohesiva.
