La comunicació cel·lular és un procés compost per comunicació intercel·lular i intracel·lular. Per tant, la informació s’intercanvia primer entre cèl·lules mitjançant substàncies missatgeres. Dins de la cèl·lula, el senyal es transmet i fins i tot s’amplifica mitjançant receptors i missatgers secundaris.
Què és la comunicació cel·lular?
La comunicació cel·lular és un procés compost per comunicació intercel·lular i intracel·lular. La comunicació cel·lular s’utilitza per retransmetre estímuls externs mitjançant la transmissió de senyals entre cèl·lules i dins de les cèl·lules. La transducció de senyals externes es produeix a través de missatgers específics com les hormones, neurotransmissortransducció d’estímuls elèctrics, mediada o ionitzada, superfície lligada a les cèl·lules molècules, o substàncies d’alt pes molecular a l’espai intercel·lular. Els senyals entren a l’interior de la cèl·lula a través de receptors o les anomenades unions entre espais i desencadenen una cascada de reaccions allà, en funció de la via de transmissió. Així, es formen segons missatgers (substàncies missatgeres secundàries) a la cèl·lula, que transmeten el senyal al lloc objectiu i l’amplifiquen alhora. L’amplificació del senyal es produeix perquè un senyal extern dóna lloc a la formació d’un gran nombre de segons missatgers. A diferència de la comunicació intercel·lular, en la comunicació intracel·lular els senyals es processen a la cèl·lula i es converteixen en una reacció. Aquí, la informació no es transmet de cèl·lula a cèl·lula, sinó que la transmeten els missatgers químics amb amplificació al lloc objectiu cel·lular. Tot aquest procés de comunicació intracel·lular també es coneix com a transducció de senyals.
Funció i tasca
En organismes pluricel·lulars, la comunicació intracel·lular processa els senyals transmesos per missatgers extracel·lulars, així com per estímuls externs (audició, visió, olor). La transducció de senyals regula processos biològics importants com ara general transcripció, resposta immune, divisió cel·lular, percepció de la llum, percepció d’olors o contracció muscular. L’aparició de la comunicació intracel·lular es desencadena mitjançant estímuls extracel·lulars o intracel·lulars. Els desencadenants extracel·lulars inclouen les hormones, factors de creixement, citocines, neurotrofines o neurotransmissors. A més, les influències ambientals com la llum o les ones sonores també són estímuls extracel·lulars. Intracel·lularment, calci els ions solen desencadenar les cascades de transducció del senyal. Els senyals extracel·lulars són captats primer per receptors situats a la cèl·lula o a la membrana cel · lular. Es distingeix entre els receptors citosòlics i els de membrana. Els receptors citosòlics es troben dins de la cèl·lula del citoplasma. Representen objectius per a petits molècules que pot passar fàcilment a través de membrana cel · lular. Aquests inclouen esteroides, retinoides, carboni monòxid i òxid nítric. Per exemple, els receptors d’esteroides, un cop activats, permeten la formació de segons missatgers responsables dels processos de transcripció. Els receptors units a la membrana es troben al membrana cel · lular i tenen dominis tant extracel·lulars com intracel·lulars. Durant la transducció del senyal, el senyal molècules ancorar al domini extracel·lular del receptor i, canviant-ne la conformació, assegurar-se que el senyal es transmeti al domini intracel·lular. Allà es produeixen processos bioquímics que permeten formar una cascada de segons missatgers. Els receptors de membrana es divideixen en tres grups, els canals iònics, els receptors acoblats a la proteïna g i els receptors acoblats a l’enzim. Entre els canals iònics, hi ha de nou canals iònics tancats amb lligand i voltatge. Aquests són transmembrana proteïnes que s'activen o es desactiven en funció del senyal, canviant així la permeabilitat a certs ions. Un receptor acoblat a la proteïna g, quan s’activa, fa que la proteïna G es divideixi en dos components. Aquests dos components estan actius i asseguren la transmissió del senyal formant certs segons missatgers. Els receptors acoblats a enzims també són receptors units a la membrana que alliberen el enzims lligats a ells en la transmissió del senyal. Per tant, hi ha sis classes de receptors lligats a enzims. Depenent del receptor activat, es transdueixen els senyals corresponents. Per exemple, el receptor tirosina cinasa representa el receptor de l'hormona insulina. Per tant, l’efecte de insulina es media mitjançant aquest receptor. Algunes cèl·lules es connecten mitjançant les anomenades juntes espacials. Les unions espacials són canals entre cèl·lules veïnes i representen una forma de comunicació intracel·lular. Quan un senyal arriba a una cèl·lula en particular, les unions entre espais asseguren la seva ràpida propagació a les cèl·lules veïnes.
Malalties i trastorns
Les interrupcions en la comunicació intracel·lular (transducció del senyal) són possibles en molts punts del procés de transducció del senyal i poden tenir diversos health efectes. Moltes malalties resulten de l'eficàcia insuficient de certs receptors. Si s’afecten les cèl·lules immunitàries, es produeixen conseqüències d’immunodeficiències. Malalties autoimmunitàries i les al·lèrgies són causades pel processament defectuós dels processos de transducció de senyals intracel·lulars. Però malalties com diabetis mellitus o arteriosclerosi sovint també són el resultat de receptors ineficaços. En diabetis, per exemple, n'hi pot haver prou insulina. No obstant això, a causa de la falta de receptors d’insulina o ineficaços, resistència a la insulina existeix en aquest cas. Com a resultat, es produeix encara més insulina. Finalment, el pàncrees es pot esgotar. Moltes malalties mentals també es poden remuntar a alteracions en la comunicació cel·lular intracel·lular, perquè en molts casos la transmissió del senyal no està prou assegurada per uns receptors insuficientment efectius per als neurotransmissors. Els neurotransmissors també tenen un paper important a malaltia mental. Per exemple, els investigadors estan investigant quins trastorns dels processos complexos de transmissió de senyals poden produir lead a malalties com depressió, mania, trastorn bipolar o esquizofrènia. Les causes genètiques també poden lead a una pertorbació de la comunicació intracel·lular. Un exemple particular de trastorns hereditaris es relaciona amb les unions entre espais. Com es va esmentar anteriorment, les unions entre espais són canals entre cèl·lules veïnes. Estan formats per transmembrana proteïnes anomenats complexes de connexina. Hi ha diverses mutacions d’aquests complexos proteics lead a profunditat pèrdua d'oïda o fins i tot sordesa. La seva causa rau en la funció defectuosa de les unions entre espais i la interrupció resultant en la comunicació cel·lular.
