En las interacciones yuxtacrinas, las proteínas de la célula inductora interactúan con las proteínas receptoras de las células que responden adyacentes. El inductor no se difunde de la célula que lo produce. Hay tres tipos de interacciones yuxtacrinas:
1) Una proteína en una célula se une al receptor correspondiente en la célula que está justo al lado de ella.
2) Un receptor en una célula se une a su ligando en la matriz extracelular emitida por otra célula.
3) La señal se transmite desde el citoplasma de una célula a través del citoplasma a una célula adyacente.
La señalización yuxtocrina es un tipo de comunicación intercelular que se transmite por componentes oligosacáridos, lípidos o proteínas de una membrana celular. Muchas señales yuxtocrinas afectan a la célula emisora o a las células adyacentes cercanas. Una señal yuxtocrina ocurre entre las células vecinas que tienen parches extensos de membranas plasmáticas estrechamente opuestas unidas por canales transmembranarios conocidos como conexiones. A diferencia de otros tipos de señalización celular, como la paracrina y la endocrina, la señalización yuxtacrina requiere contacto físico entre las dos células involucradas.
Hay tres tipos de modos de señalización de interacciones yuxtacrinas:
La Vía Notch
La matriz extracelular
Uniones Gap
La Vía Notch
Las proteínas Notch son activadas por células que expresan proteínas Delta, Dentadas o Serradas en sus membranas celulares y están presentes en la mayoría de organismos multicelulares. Una proteína de Muesca se extiende a través de la membrana celular y tiene un compartimento externo expuesto al exterior, que es donde entra en contacto con proteínas Delta, Dentadas o Serradas que sobresalen de una célula adyacente. Cuando se unen a uno de estos ligandos, las proteínas Notch experimentan un cambio conformacional que les permite ser cortadas por una proteasa. La porción escindida entra en el núcleo y se une a un factor de transcripción inactivo de la familia CSL. Cuando se unen a la proteína Notch, los factores de transcripción del CSL activan sus genes diana.
Existen cuatro receptores de notch diferentes en mamíferos: NOTCH1, NOTCH2, NOTCH3 y NOTCH4. El receptor notch es una proteína receptora transmembrana de un solo paso.
Descubierto en 1917 por Thomas Hunt Morgan, el gen Notch se observó en las cuchillas alares de una cepa de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster. Se llevaron a cabo análisis adicionales a medida que el análisis molecular y la secuenciación tuvieron lugar en la década de 1980.
La vía de señalización de una proteína Notch es importante para la comunicación celular que tiene lugar durante la vida embrionaria y en adultos. Juega un papel en:
1.) Función y desarrollo neuronal
2.) Homeostasis valvular cardiaca junto con otras repercusiones en trastornos que afectan al sistema cardiovascular
3.) Especificación del linaje celular del páncreas endocrino y exocrino
4.) Regulación del destino celular en glándulas mamarias en varias etapas de desarrollo
5. estabilización del destino endotelial arterial y angiogénesis (crecimiento de nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos preexistentes).
6.) regulación de la comunicación celular crucial entre el endocardio y el miocardio durante la formación de la válvula primordial y el desarrollo y diferenciación ventricular.
7.) influencia de las decisiones de destino binario de las células – entre los linajes secretores y absorbentes en el estómago
8.) la expansión del compartimento de células madre hematopoyéticas durante el desarrollo óseo y la participación en el linaje osteoblástico, que infiere el potencial papel terapéutico de la Muesca en la regeneración ósea y la osteoporosis
La enfermedad que involucra la señalización de Muesca incluye: LLA T (leucemia linfoblástica aguda de células T), CADASIL (Arteriopatía Autosómica Dominante Celebral con Infartos subcorticales y Leucoencefalofía), Esclerosis Múltiple (EM), Tetralogía de Fallot, síndrome de Alagile y otras enfermedades.
La Matriz Extracelular como Fuente de Señales Críticas de Desarrollo
La matriz extracelular consiste en macromoléculas secretadas por las células en su entorno inmediato. Las macromoléculas forman una región de material no celular en las regiones entre células. La matriz extracelular se compone de colágeno, proteoglicanos y una variedad de moléculas de glicoproteínas especializadas, como fibronectina y laminina. Estas dos moléculas de glicoproteína son responsables de organizar la matriz y las células en una estructura ordenada.
La fibronectina es un dímero de glicoproteína grande sintetizado por numerosos tipos celulares. Su función es servir como una molécula adhesiva general que une las células entre sí y con otros sustratos como el colágeno y los proteoglicanos. Tiene varios sitios de unión distintos y su interacción con moléculas apropiadas resulta en una alineación adecuada de las células con la matriz extracelular.Archivo: Imagen de Proteína PBB FN1.jpg
La laminina junto con el colágeno tipo IV es un componente principal de un tipo de matriz extracelular llamada lámina basal. La laminina desempeña un papel en el ensamblaje de la matriz extracelular, promoviendo la adhesión y el crecimiento celular, cambiando la forma celular y permitiendo la migración celular. La capacidad de una célula para unirse a la laminina y la fibronectina depende de su expresión de un receptor de membrana celular para el sitio de unión celular de estas moléculas grandes. Los complejos receptores de fibronectina se unen a la fibronectina en el exterior de la célula y a las proteínas del citoesqueleto en el interior de la célula. Los complejos receptores de fibronectina abarcan la membrana celular y unen dos tipos de matrices. En el exterior, se une a la fibronectina de la matriz extracelular, mientras que en el interior sirve como un lugar de anclaje para los microfilamentos de actina que mueven la célula. Estas proteínas receptoras se conocen como integrinas porque integran andamios extracelulares e intracelulares, lo que les permite trabajar juntas. En el lado extracelular, las integrinas se unen a una secuencia de arginina-lisina-aspartato (RGD), mientras que en el lado citoplasmático, las integrinas se unen a la talina y la alfa actina, dos proteínas que se conectan a los filamentos de actina. La unión dual permite que las células se muevan contrayendo microfilamentos de actina contra una matriz extracelular fija. La unión de integrinas a la matriz extracelular puede estimular la vía RTK-Ras. Cuando una integrina en una membrana celular de una célula se une a la fibronección o colágeno secretado por una célula vecina, las integrinas pueden activar cascadas de tirosina quinasa a través de un complejo similar a una proteína adaptadora que conecta las integrinas a una proteína Ras G. Transmisión directa de Señales a través de uniones Gap
Las uniones Gap, también llamadas nexus, se componen de proteínas de conexión y sirven como canales de comunicación entre las células adyacentes. Seis conexiones idénticas en el grupo de membranas forman una conexión (hemicanal)y dos conexiones forman una unión de separación. El complejo de canales de una célula se conecta al complejo de canales de otra célula, lo que permite unir el citoplasma de ambas células. Cuando dos conexiones idénticas se unen para formar una unión de separación, se denomina unión de separación homotípica. Cuando hay un conector homomérico y un conector heteromérico que se unen o dos conectores heteroméricos se unen, se llama unión de brecha heterotípica. Las propiedades de las uniones entre huecos incluyen:
1.) Permiten la comunicación eléctrica directa entre celdas
2.) Permiten la comunicación química entre células a través de la transmisión de pequeños segundos mensajeros
3.) Permiten que moléculas de menos de 1.000 Daltons pasen a través de
4.) Asegúrese de que las moléculas y las corrientes que pasan a través de la unión gap no se escapen al espacio intracelular.
