Seminario: RECEPTORES Y SEÑALIZACION INTRACELULAR

FISIOLOGÍA
CARRERAS DE BIOQUÍMICA Y DE OPTICA
Seminario: RECEPTORES Y SEÑALIZACION INTRACELULAR
(SEGUNDOS MENSAJEROS)
TEMARIO

Distintos tipos de señales que pueden llegar a una célula: señales químicas,
mecánicas, eléctricas o lumínicas.

Receptores (Rc) en la membrana plasmática:
1. canales iónicos
1.A. canales voltaje operados. Ej: canales de Na+, Ca2+, K+.
1.B. canales ligando operados o receptor-canal iónico. Ej: Rc nicotínico de
ACh, Rc de glutamato, Rc de ácido gama aminobutírico (GABA), Rc de
glicina (Gly).
2. receptores acoplados a proteínas G:
Proteínas G. Concepto de segundo mensajero y de multiplicación de la
señal.
2.A. canales iónicos directamente acoplados a prot G. Ej: canal KACh de
corazón.
2.B. receptores acoplados a enzimas:
- adenilato ciclasa y AMPc. Fosfodiesterasas.
- guanilato ciclasa y GMPc. Guanilato ciclasa soluble y NO no
acoplados a prot G.
- ruta del Ca2+: PLC, IP3 y DAG, salida de Ca2+ del retículo, PKC.
- otras rutas: PLA2 y derivados del ácido araquidónico, PLD.
3. receptores con actividad enzimática propia o directamente ligados a una
enzima:
3.A. con actividad de tirosina quinasa (Tyr K: Rc de insulina)
3.B. asociados a Tyr K: Rc de hormona de crecimiento (GH asociado a
JAK).
3.C. Rc de factor natriurético atrial (FNA) (guanilato ciclasa).

Receptores nucleares y citoplasmáticos
1. Hormonas tiroideas
2. Hormonas esteroides
Bibliografía: cap 5 de Berne-Levy (Membrane receptors, second messengers
and signal transduction pathways), cap 63 Tresguerres.
TRABAJO PRACTICO
1) Discuta la veracidad de la siguiente afirmación: “Una hormona o
neurotransmisor genera la misma respuesta en dos tejidos distintos si éstos
tienen el mismo tipo de receptor para dicho mensajero químico.”
2) Investigue en la bibliografía cuál es el mecanismo utilizado por las células de
la mucosa duodenal y colónica para secretar ClNa y H20 hacia la luz intestinal y
explique por qué el Vibrio cholerae (agente etiológico del cólera) produce una
hipersecreción acuosa en el intestino.
3) El siguiente es un esquema de una neurona A que tiene una cierta
frecuencia basal de disparo de potenciales de acción y libera un
neurotransmisor que produce aumento de AMPc en una célula blanco. La
neurona tiene dos neuronas accesorias (B y C) que modulan su actividad.
Neurona principal
A
B
C
vesículas de
neurotransmisor
Rc canal
de Cl-
Rc canal catiónico
no selectivo
(pasa Na+2+
y Ca)
Membrana postsináptica
Rc acoplado
a Gs
A ciclasa
Gs
a) Indique qué ocurrirá con los procesos estimulados por PKA en la célula
postsináptica en cada una de las siguientes situaciones (justifique sus
respuestas):
- aumenta la frecuencia de disparo de potenciales de acción de la neurona A.
- disminuye la frecuencia de disparo de potenciales de acción de A.
- aumenta la liberación de neurotransmisor de B.
- aumenta la liberación de neurotransmisor de C (considere que el Cl - tiene
tendencia neta a entrar a esta célula)
- bloqueo de los canales de Na+ del axón A con tetrodotoxina.
b) Proponga una neurona adicional a las presentes que haga sinapsis
directamente en la célula blanco y cuya descarga produzca una inhibición de
los procesos mediados por PKA en dicha célula. Indique claramente qué tipo
de receptor y segundo mensajero utilizaría esta neurona.
4) Un proceso celular tiene una cierto grado de actividad basal y es estimulado
por una hormona A cuya concentración en plasma se puede considerar
constante. El receptor de membrana de la hormona activa la ruta del AMPc a
través de la proteína Gs. Prediga qué va a ocurrir con la actividad de este
proceso en cada una de las siguientes situaciones:
a) agregado de toxina colérica.
b) agregado de GTPS.
c) agregado de un activador de fosfodiesterasas.
d) agregado de forskolin.
e) agregado de subunidad catalítica activada de PKA.
5) Una célula tiene receptores para varias hormonas y neurotransmisores
(A,B,...,F) que estimulan una serie de distintos procesos intracelulares. En base
a la información dada, deduzca cuál es o cuales son las rutas de señalización
que podría utilizar cada uno (los datos podrían ser compatibles con más de una
ruta). Haga un esquema de todos los pasos implicados en la ruta de
señalización.
a) La función de A es estimulada por análogos no hidrolizables del GTP.
b) La función de B es inhibida por tetrodotoxina. (bloqueante canales V
operados de Na+)
c) La función de C es bloqueada por inhibidores de la adenilato ciclasa y por
nifedipina. (bloqueante canales V operados de Ca2+)
d) La función de D es inhibida por genisteína. (inhibidor de tirosín quinasas).
e) La función de E es inhibida por bloqueantes de la PKC.
f) La función de F es estimulada por el dibutiril AMPc. (análogo permeable del
AMPc).
6) En los hepatocitos la actividad de la enzima glucógeno fosforilasa (degrada
glucógeno) es estimulada por la adrenalina a través de la ruta del AMPc.
Considere los siguientes resultados experimentales:
a) La adición de adrenalina a un homogenato de hígado aumenta la actividad
de la glucógeno fosforilasa. Sin embargo, si el homogenato se
ultracentrifuga y la hormona es agregada a la fracción sobrenadante, que no
contiene restos de membrana pero sí tiene fosforilasa, la enzima no
aumenta su actividad.
b) Cuando se adiciona adrenalina a la fracción de membranas del
ultracentrifugado de (a) se produce la sustancia X. Una vez aislada, la
sustancia X sí es capaz de estimular la fosforilasa en la fracción libre de
membranas del ultracentrifugado.
c) La sustancia X es termoestable, cosa que no ocurriría si fuese una proteína.
Utilizando sus conocimientos sobre el AMPc explique cada uno de los
resultados e identifique la sustancia X.