Proceso de toma de decisiones a nivel celular

Marcha 16, 2016 Admin Salud 0 17
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Es una maravilla células hacen todo el día con el aluvión de ideas y mensajes que reciben y transmiten a dirigir las funciones más básicas de la vida y necesario. Esta comunicación celular, o la transducción de señales, se cree que al menos una cascada "automático" de eventos bioquímicos. Ahora, sin embargo, un estudio publicado en una edición reciente de la Naturaleza por científicos de Johns Hopkins y Harvard encontraron que, incluso antes de que un mensaje es a través de la membrana celular externa al núcleo interno, la célula está ocupada por la activación de un interruptor molecular que conducir como el mensaje será entregado, en el primer lugar.

"Nuestros resultados agregan un nivel de complejidad para entender cómo se comunican los mensajes de las células", explica Marcos Donowitz, MD, profesor de medicina en Hopkins y coautor del estudio, en el 20 de junio "Pero por la misma razón, el nuevo nivel ofrece un nuevo aspecto interesante de circuitos celulares que podrían conducir a posibles terapias para muchas enfermedades graves", dice.

"Este nuevo paso en la señalización celular realidad deja la cifra de células cómo se va a comunicar lo que necesitan", dice Donowitz. "Sin este sistema de centralita, la célula sería una locura y la sobrecarga porque cada estímulo que pasaba se enviará en el interior."




Las dos señales celulares más comunes son el calcio y el monofosfato de adenosina cíclico o cAMP. A veces se conocen como "segundos mensajeros" porque el mensaje de intercepción receptores en la superficie celular, y relés para las proteínas dentro de la célula, alterando su forma y por lo tanto su comportamiento y el comportamiento de la célula como un todo.

Donowitz y sus colegas han demostrado que una célula decide qué señal a utilizar, calcio o AMPc, la presencia o ausencia de una proteína específica llamada intercambiador de sodio/hidrógeno factor regulador 2, o NHERF2. En particular, los experimentos han verificado como el receptor para la hormona paratiroidea, y la proteína relacionada con paratiroidea (también una hormona), en la superficie celular indica el interior de la célula para llevar a cabo funciones específicas. Encontraron que la señal incluye algo más que el receptor y las proteínas que se traban en él, pero requiere de una clase adicional de proteínas (de la que es miembro NHERF2) llamado proteínas PDZ que determinan si se debe enviar la señal a través de calcio o por medio de cAMP. Si NHERF2 está presente junto con el receptor de la hormona paratiroidea, a continuación, la señal se envía a través de calcio. Si hay NHERF2 entonces cAMP es responsable de la entrega del mensaje.

La decisión de la célula a usar el calcio o cAMP es importante porque cada genera diferentes respuestas de sus proteínas diana, dice Donowitz. Por ejemplo, una señal transmitida por el AMPc podría inducir a una célula del riñón para liberar el agua o una célula de hueso para descomponer en sus constituyentes minerales. Del mismo modo, las señales mediadas por el calcio podrían conducir a la agregación de las plaquetas, la formación de coágulos o la liberación de histamina, un componente importante de la respuesta alérgica.

"Estos resultados muestran que en la primera etapa de la señalización celular, llamado receptor de unión, hay un interruptor que determina el que se utilizará el tipo de señal", dice Donowitz. "Para entender la señalización celular, usted realmente tiene que saber todo el sistema."

El receptor de la hormona paratiroidea, por ejemplo, es crucial para la presentación de informes y el buen funcionamiento de las glándulas paratiroides, las células intestinales y células renales. La hormona paratiroidea y paratiroidea proteína relacionada con la hormona son vitales para el funcionamiento normal del cuerpo. Las interrupciones en la regulación o la cantidad de estas sustancias pueden dar lugar a enfermedades graves, incluyendo cálculos renales, convulsiones, descalcificación ósea o "huesos" de goma, y ​​pueden interferir con el crecimiento normal de los huesos y cartílagos. Las enfermedades comunes que son causados ​​en parte por la señalización defectuosa en las células incluyen el cáncer, la diabetes y los trastornos del sistema inmunológico.

Otros autores del estudio son C. Yun Chris Hopkins, Matthew J. Mahon (autor) y Gino V. Segre (autor principal), ambos del Hospital General de Massachusetts y la Escuela de Medicina de Harvard.

M. J. Mahon, et al. Nature (2002) Na +/H + intercambiador reguladora señal del factor de 2 dirige receptor de la hormona paratiroidea 1. Vol 417:. 858-861.

En la Web:

http://www.hopkinsmedicine.org/graduateprograms/cmm/donowitz.html

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