Amplificacion de señal en neuronas

Amplificación de la señal
Un principio de la transducción de señales es la amplificación de la señal. Por ejemplo la unión de una o de algunas moléculas neurotransmisores pueden activar la entrada de millones de iones en la neurona. La unión de una o varias hormonas puede inducir una reacción enzimática que afecta a muchas rutas metabólicas y a muchos sustratos. La amplificación puede ocurriren muchos puntos de la ruta de la señal de transducción.
Amplificación de señal del receptor transmembrana hormonal
Un receptor que ha sido activado por una hormona puede activar muchas proteínas efectoras intracitoplasmáticas (corriente abajo). Por ejemplo, una molécula de rodopsina, en la membrana plasmática de una célula de la retina del ojo, que ha sido activada por un fotón, puede activarhasta 2000 moléculas efectoras, en este caso transducina, por segundo. La fuerza total de la amplificación de la señal por un receptor está determinada por:
1. La vida media del complejo hormona-receptor: El complejo hormona receptor más estable es el que menos probablemente se disocie en hormona y receptor; cuanto más tiempo el receptor permanezca activo, más proteínas efectoras puedenactivarse.
2. La acumulación y vida media del complejo proteína efectora y receptor. La mayoría de las proteínas efectoras están disponibles para ser activadas por el receptor y cuanto más rápido las proteína efectora activada pueda disociarse del receptor, más proteínas efectoras pueden ser activadas en el mismo período de tiempo.
3. Desactivación del receptor activado: Un receptor que está ocupadopor un complejo hormona-receptor puede ser desactivado, tanto por modificación covalente, por ejemplo fosforilación como por internalización por medio de ubiquitinas.
Transducción de señal intracelular
La señal de transducción intracelular está llevada a cabo en su mayor parte por moléculas de segundos mensajeros.
Calcio como segundo mensajero
El calcio actúa como una molécula de señaldentro de la célula. Cuando el calcio es liberado y por lo tanto es activo, actúa en un espacio muy limitado de tiempo. Por lo tanto la concentración de ion calcio dentro de la célula es muy bajo normalmente. El calcio está almacenado dentro de orgánulos, normalmente en el retículo endoplásmico o retículo sarcoplásmico en las células musculares, donde está rodeado de moléculas parecidas a lacalreticulina.
• El receptor InsP3 puede transportar calcio a través de la interacción con inositoltrifosfato en la cara citoplasmática. Está formado por cuatro subunidades idénticas.
• El receptor rianodin, llamado así por el vegetal alcaloide rianodin, es similar al receptor del insP3 y estimula el transporte del calcio al interior del citoplasma por el reconocimiento del calcio en lugarescitosólicos, de este modo se establece un mecanismo de retroalimentación, en el que una pequeña cantidad de calcio en el citosol cerca del receptor, puede provocar la liberación de más calcio. Esto es especialmente importante en neuronas y células musculares. En las células del corazón y del páncreas otro segundo mensajero, el ADP cíclico de ribosa, forma parte de la activación del receptor.
Lalocalización y el tiempo limitado del calcio en el citoplasma se llama ola de calcio. La formación de la oleada es debida a:
1. El mecanismo de retroalimentación positivo (feedback) del receptor rianodin.
2. La activación de fosfolipasa por el calcio, el cual estimula la producción de inositol trifosfato que vuelve a activar al receptor InsP3.
Función del calcio
El calcio está implicado enmúltiples procesos como la contracción muscular, la liberación de neurotransmisores desde las terminaciones nerviosas, la visión en las células de la retina, proliferación, secreción, funcionamiento del citoesqueleto, movimiento celular, expresión genética y metabolismo. Existen diferentes rutas por las que el calcio interviene como:
1. Regulación de Proteínas G.
2. Regulación de los receptores de...