Definición de señalización/secreción paracrina
La señalizaciónparacrina, también conocida como secreción paracrina, es una forma de señalización celular en la que las células se comunican a distancias relativamente cortas mediante la liberación (secreción) de pequeñas moléculas señalizadoras sobre las células cercanas.
Figura 1: Representación visual de la comunicación paracrina.
Las células diana cercanas reaccionan entonces a esta señal de alguna manera, produciendo un efecto.
Características principales de la señalización paracrina
Es una forma de señalización celular
Las otras formas, además de la señalización paracrina, son la señalización endocrina, la señalización autocrina y las señales por contacto directo.
Se produce mediante la liberación de pequeñas moléculas
Un ejemplo de ello es el óxido nítrico (NO), del que hablaremos más adelante.
Se produce entre células (individuos o grupos) muy próximas entre sí
Hay una corta distancia entre las células que segregan o liberan las señales y las células diana que se ven alteradas por estas señales.
¿Qué son los factores paracrinos?
Estas pequeñas moléculas señalizadoras de las que hablaremos a lo largo de esta lección también tienen otro nombre. Se denominan factores paracrinos y se distinguen por su capacidad para recorrer distancias cortas y entrar en las células diana. A menudo, los factores paracrinos entran en las células diana por difusión, pero también existen otros métodos de entrada, algunos de los cuales incluyen la unión a receptores.
Ejemplo de señalización paracrina
Como te prometí, aquí tienes un ejemplo detallado de señalización paracrina, utilizando la molécula señalizadora óxido nítrico (fórmula química = NO).
Aunque puede que te resulte más familiar por la química general, el óxido nítrico también es una molécula realmente importante en nuestro cuerpo (en biología y fisiología).
Nuestros vasos sanguíneos son tubos huecos, y las paredes de estos tubos están formadas en realidad por varias capas.
La capa más externa se conoce como adventicia, que suele ser fibrosa y estar formada por distintos tipos de colágeno.
La capa intermedia es muscular, conocida como media, y está formada por músculo liso.
Por último, la capa más interna, que es la última antes del centro hueco, se denomina íntima, y la fina película de células que se encuentra encima se llama endotelio.
Figura 2: Capas de los vasos sanguíneos.
¿Cómo se relaciona todo esto con la señalización paracrina? Pues bien, ¡una de las funciones del endotelio es producir nada menos que óxido nítrico! Y el óxido nítrico producido por las células del endotelio actúa entonces como una pequeña molécula señalizadora que se difunde en las células musculares lisas cercanas. El óxido nítrico provoca la relajación del músculo liso en estas células, lo que conduce a la dilatación de los vasos sangu íneos.
Normalmente, esto disminuye la tensión arterial, aunque también puede provocar el enrojecimiento de las mejillas cuando te ruborizas, la erección del pene y la tumescencia del clítoris, e incluso la dilatación de los bronquios, dependiendo de cuándo y dónde se produzca la liberación de óxido nítrico.
¿Quizás hayas oído hablar del Viagra? Es uno de los medicamentos más conocidos, populares y recetados en todo el mundo. La Viagra se administra para tratar la disfunción eréctil, y el método de acción de este medicamento está relacionado con nuestro ejemplo de señalización paracrina.
¿Cómo? Pues bien, el Viagra actúa aumentando la producción de óxido nítrico en las células endoteliales. Todo este óxido nítrico aumentado puede actuar entonces como una señal paracrina, difundiéndose a las células musculares lisas cercanas de los genitales. El óxido nítrico hace que las células musculares lisas se relajen, lo que provoca un aumento del flujo sanguíneo dentro de los genitales, que produce la congestión y corrige la disfunción eréctil.
El óxido nítrico sólo tiene una semivida muy corta (que dura unos 5 segundos), por lo que sólo una cantidad fin ita de gas puede actuar sobre un número finito de células cercanas antes de disiparse por completo. Ésta es parte de la razón por la que el óxido nítrico puede actuar como una molécula de señalización paracrina, porque sólo puede producir sus efectos en las células diana cercanas, y no en las células que están bastante lejos. Además, como el mecanismo de dispersión de la molécula señalizadora es la simple difusión, cuanto más cerca esté una célula diana, más probabilidades tendrá de recibir la señal.
Ahora, hemos aprendido algunos principios biológicos y también la fisiología que hay detrás del óxido nítrico como mediador de la vasodilatación (dilatación de los vasos sanguíneos). Con todo esto en mente, recordemos cómo el óxido nítrico cumple los criterios para ser un agente de señalización paracrina.
El óxido nítrico es la señal, es una pequeña molécula que provoca efectos y/o alteraciones en las células diana.
El óxido nítrico sólo recorre distancias cortas, hasta las células cercanas.
El óxido nítrico se absorbe en estas células por difusión, no a través de la sangre.
¡Parece que el óxido nítrico cumple los requisitos! Para remachar estos principios, veamos otro ejemplo.
El efecto de la señalización paracrina
Para ver el efecto de la señalización paracrina, utilizaremos otro ejemplo. Esta vez, ocurre en nuestras extremidades, y también durante nuestro desarrollo fetal. Estamos hablando de los factores detranscripción Hedgehog . ¿Qué son los factores de transcripción?
Los factores detranscripción son proteínas que influyen, o incluso controlan, el ritmo y el momento de la transcripción de un determinado gen.
¿Qué es un erizo además de un animal mono y espinoso? En biología celular del desarrollo, la familia Erizo (incluida, a veces, la proteína erizo sónico) es una familia de proteínas que ayudan a ordenar las partes del cuerpo en su lugar correcto. Da a los órganos y organismos sus orientaciones y patrones ordenados, y esto ocurre en gran medida en los fetos en desarrollo.
Las proteínas erizo se estudiaron mejor en las moscas de la fruta Drosophila, y los errores en ellas dan lugar a moscas de la fruta deformes, con ojos donde deberían estar las patas, patas donde deberían estar los ojos, etc.
En los humanos,las proteínas erizo están implicadas en la planificación de todo, desde la posición y los patrones de nuestro cerebro hasta nuestros intestinos, nuestras extremidades y nuestros pulmones.
Esta familia de proteínas ayuda a nuestros órganos a estar en el lugar correcto.
De hecho, algunas mutaciones en la proteína erizo sónico, en particular, pueden causar holoprosencefalia (cuando el cerebro no se divide en dos hemisferios), que puede incluso provocar ciclopía: ¡tener un solo ojo en medio de la frente!
Las proteínas erizo pueden ser secretadas por determinadas células y unirse a los receptores celulares de las células cercanas. Esta unión provoca la transducción de señales, en la que se producen ciertos cambios en la célula diana en respuesta a la unión de señales. Estos cambios conducen en última instancia a que los miembros y órganos adecuados se desarrollen de la forma correcta, en respuesta a sus señales erizo.
Por ejemplo, las células que formarán la base del dedo podrían formarse en respuesta a la transducción de señales a través de las proteínas erizo liberadas por las células que formarán la palma de la mano.
¿Y qué forma de transducción de señales es ésta concretamente? La señalización paracrina. Estas proteínas erizo sólo deben actuar en distancias cortas, por supuesto, para que sólo den instrucciones a las células más próximas a ellas. Si pudieran viajar lejos de su lugar de origen, podrías tener dedos desarrollándose en la muñeca y el codo, no sólo en la mano.
La diferencia entre autocrino y paracrino
Es de esperar que, a estas alturas, conozcamos a fondo la señalización paracrina. Así pues, comparémosla directamente con otra forma de comunicación celular: la señalizaciónautocrina.
En primer lugar, debemos señalar brevemente qué es la señalización autocrina. Es cuando una célula libera una señal para sí misma y después sufre algunos cambios o alteraciones debido a esta señal.
La auto- en autocrino significa "para sí mismo", por lo que se trata de una señalización celular para y por "sí mismo", donde el yo es una célula concreta.
| Señalización autocrina | Señalización paracrina | |
| Actúa sobre | La misma célula que la libera | Células cercanas por difusión o transducción |
| Moléculas de señalización típicas | Factores de crecimiento y citoquinas | Factores de transcripción y neurotransmisores |
| Señal típica de liberación celular | Glóbulos blancos | Neuronas |
| Cuándo puede ir mal | Citocinas inductoras del cáncer, que provocan el crecimiento de tumores | Proteínas sonic-hedgehog inductoras de cáncer |
Características de la señalización paracrina
Ahora que sabemos tanto sobre la señalización paracrina, recapitulemos los factores que confieren a la señalización paracrina sus características distintivas como forma de señalización celular.
Las señales paracrinas sólo recorren distancias cortas.
Las señales paracrinas sólo afectan alas células(relativamente) cercanas.
Las señales paracrinas no se transmiten a través de la sangre.
En su lugar, se difunden directamente o son captadas por receptores para provocar la transducción de señales.
Las señales paracrinas son muy importantes en los ajustes localizados de la dilatación de los vasos sanguíneos: cosas como la tensión arterial, la congestión genital y el rubor facial.
Las señales paracrinas se utilizan para ayudar a modelar el orden y la orientación de los cuerpos de muchas especies mediante factores de transcripción.
Señalización paracrina - Puntos clave
- La señalización paracrina es una de las cuatro formas de señalización celular, incluidas la autocrina, la endocrina y la de contacto directo.
- La señalización paracrina se produce cuando se transmiten pequeñas moléculas señalizadoras a células diana situadas a distancias cortas, que luego sufren alguna alteración o efecto.
- La mediación del óxido nítrico en la dilatación de los vasos sanguíneos utiliza la señalización paracrina para controlar la relajación de las células musculares lisas cercanas.
- Las proteínas erizo utilizan la señalización paracrina para ayudar a determinar la orientación y los patrones de los órganos corporales en animales, desde la mosca de la fruta hasta el ser humano.
- La señalización paracrina se produce en las células diana cercanas, mientras que la señalización autocrina se produce en la misma célula que liberó la señal.
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