SUBSTANTE CHIMICE CU ROL DE SEMNALE INTERCELULARE

Substante chimice cu rol de semnale intercelulare

Celulele organismului primesc si emit informatii care le modifica activitatea.

Modul de transmitere a informatiei depinde de distanta pana la celula emitatoare. Cand celula emitatoare de informatie este la distanta, transmiterea se face prin intermediul unui hormon. Cand aceasta este alaturata cu celula receptoare transmiterea se face prin sisteme de cuplaj celular (de jonctiuni). Cele mai importante tipuri de jonctiuni (fig. nr. 3.27.) sunt a) jonctiuni ocludente (sunt zone compacte, ermetice); b) jonctiuni de tip gap (zone deschise cu comunicari intre celule de tip canicular) si c) jonctiuni de tip adherens (intre cele doua membrane exista septuri sau fibre transversale ce strabat spatiul intercelular (15-20 nm).

In principiu, mecanismul actiunii acestor informatii consta in transformarea unei informatii extracelulare intr-o actiune celulara de raspuns. Evenimentul declansator al actiunii celulelor de raspuns este localizat la nivelul interfetei mediu-celula, adica in membrana celulara.

Coordonarea raspunsului celular se realizeaza prin intermediul unor semnale chimice, niste substante produse de anumite celule care ajung in mediul extracelular, de unde isi exercita actiunea asupra altor grupuri celulare. Din aceasta categorie fac parte: hormonii sistemici, produsi de anumite glande endocrine, care intrand in circulatia generala ajung la distante mari; b) neuromediatorii (acetilcolina, noradrenalina, dopamina), eliberati la nivelul sinapselor, asigurand local transmiterea impulsului nervos; c) hormonii locali (histamina, plasmakininele, factori de crestere) care sunt eliberati in numeroase tesuturi, actionand local pentru mentinerea homeostaziei si a reactiei normale a tesutului si organului respectiv. Totalitatea acestor factori constituie sistemul mesagerilor primari (mesager I).

Deci, hormonii constituie mesagerul primar. Ei actioneaza asupra unor recep-tori specifici din structura celulei-tinta care sunt, de obicei macromolecule proteice. Respectivii receptori indeplinesc doua functii: recunoasterea din multitudinea substantelor extracelulare a moleculei unui anume hormon, iar ca si consecinta a unei reactii secundare, care printr-o suita de etape ulterioare, duce la raspunsul celular specific stimulului celular. Exista si un sistem al mesagerilor secundari (mesager II), reprezentati prin nucleotide ciclice (cAMP, cGMP) si ioni de calciu.

Factorii hormonali pot determina efecte celulare variate in functie de modificarea indusa la nivelul mesagerilor secundari. Principalele tipuri de modificari ale mesagerilor secundari sub actiunea hormonilor sunt: a) stimularea formarii de cAMP; b) scaderea continutului de cAMP; c) cresterea concentratiei calciului liber din citoplasma; d) cresterea continutului in cGMP; e) cresterea degradarii fosfotidi-linositolului. Mecanismul de actiune a mesagerilor se va prezenta pe larg in capitolul despre glandele endocrine.

Cuplarea mesagerului secundar cu receptorul intracelular si elaborarea raspunsului celular. Transferul semnalului extracelular (primul mesager hormonal) intr-un semnal intracelular (cAMP, Ca²⁺ etc.) se realizeaza prin cuplarea mesagerului hormonal cu un receptor membranar. La randul sau, transferul informatiei continute in mesagerul secund pe sistemul efector se bazeaza tot pe fixarea si recunoasterea sa de un receptor proteic specific intracelular. Cuplarea mesagerului secundar cu proteina receptoare declanseaza de obicei o reactie secundara, prin care se modifica starea functionala a unei alte proteine (enzime), responsabile de raspunsul celular. Dupa evolutia lor in timp, se pot descrie doua tipuri de reactii secundare: reactii de ordinul milisecundelor, prin care se modifica conformatia proteinelor receptoare in momentul cuplarii cu mesagerul secund ce determina direct efectul celular (ex. in cazul muschiului, fixarea Ca²⁺ - ca mesager secundar) pe tropanina-C (ca receptor intra-celular) determina activarea ATP-azei miozinice si contractia) si reactii de ordinul secundelor-minutelor, in care, pentru realizarea raspunsului celular, este necesara modificarea covalenta a unor enzime (cascada enzimatica). De exemplu, cazul activarii glicogenolizei in muschi sub actiunea cAMP sau Ca²⁺.

Raspunsul celular la actiunea mesagerilor secundari se realizeaza prin modificarea activitatii a numeroase enzime si proteine, care, la randul lor, influenteaza functiile metabolice, contractibilitatea, sintezele proteice etc.