MODELOS DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

La mayoría de los receptores de la superficie celular activan enzimas dianas intracelulares, las cuales pueden estar unidas directamente al receptor o bien asociadas a ellos a través de proteínas como la proteína G. Estas enzimas intracelulares sirven como elementos que transmiten señales hacia lugares posteriores en el interior de la célula, propagando y ampliando la señal iniciada por la unión del ligando. En la mayoría de los casos, una cascada de reacciones transmiten la señal desde la superficie celular hasta diversa dianas intracelulares, un proceso denominado transducción intracelular de la señal. estas vías de señalización pueden ser factores de transducción cuya función es regular la transcripción genética. Por tanto, los los mecanismos de señalización intracelular conecta la superficie celular con el núcleo, dando lugar a variaciones en la expresión genética como resultado a los estímulos extracelulares.
entre los modelos o vías de transducción podemos encontrar a:

Vía del AMPc: el AMPc es un segundo mensajero de la señalización hormonal, este se forma a partir del ATP por la acción de la adenilato ciclasa y es degradado por la AMPc fosfodiesterasa. La mayoría de los efectos del AMPc en la células animales son mediados por la acción de la proteína quinasa A, la regulación del metabolismo del glucógeno es mediado por esta proteína. el incremento de la AMPc después de inhibir la síntesis de glucógeno, activa la transcripción de unos genes diana que contiene elementos de respuesta a AMPc o CRE, por esta acción subunidades de la proteína quinasa A pueden ingresar al núcleo fosforilando a un factor de transcripción denominado CREB, lo que activa los genes inducidos por AMPc. Este tipo de expresión (transducción) genética por el AMPc desempeña un papel importante en el control de la proliferación, la supervivencia y la diferenciación celular.

GMP cíclico: El ojo de los vertebrados es donde esta mas caracterizada la acción del GMPc, donde actúa como el segundo mensajero responsable de convertir las señales visuales recibidas en forma de luz en impulsos nerviosos, el fotoreceptor de los bastones de la retina es un receptor asociado a la proteína G denominada rodopsina.
La rodopsina se activa por absorción de la luz por parte de una pequeña molécula asociada 11-cis-retinal, la cual se isomeriza a todo-trans retinal, lo induce un cambio comformacional de la proteína rodopsina. Entonces, la rodopsina activa a la proteína G transducina y la subunidad alfa de la transducina activa al GMPc, esta variación del nivel de GMPc en los bastones se traduce en un impulso nervioso debido a la acción del GMPc sobre los canales ionicos de la membrana, de manera similar a la acción del AMPc en la detección de los olores.

Fosfolipidos y Ca+: Una de las vías de señalización intracelular mas generalizada se basa en la utilización de segundos mensajeros derivados del fosfolipidos de membrana fosfatidil inositol 4,5-bifosfato (PIP2). La fosfolipasa C (PLC) cataliza la hidrólisis del fosfatil inositol 4,5-bifosfato dando lugar al dialglicerol (DAG) y al inositol trifosfato (IP3). el diacilglicerol activa a miembros de la familia de la proteína quinasa C, y el IP3 induce la liberación del Ca+ de los reservorios intracelulares. todo este proceso es mediado por la proteína G y es un medio importante en la transducción genética, la cual actuara en la proliferación celular, ademas se la transducción se va por la vía de la fosforilacion de IP2 este genera la supervivencia de la célula.

Ras,Raf y vía de las MAP quinasa: La vía de las MAP quinasas se refiere a una cascada de proteínas quinasas que esta altamente conservada en la evolución y desempeña un papel central en la transducción de señales en todas las células eucariotas, desde la levaduras hasta el ser humano. esta constituidos por una familia de proteínas serina/treonina quinasa denominadas quinasas MAP que se activa en respuesta a diversos factores de crecimiento y a otras moléculas señal.
la activación de MAP se inicia cuando esta es fosforilada, la cascada de reacciones generadas por MAP es una secuencia de fosforilaciones donde interviene tres tipos de MAP (MAPKKK; MAPKK y MAPK). después de todo el proceso MAP ingresa al núcleo donde activa el factor de transcripción ELK-1, que conduce a la activación de genes participantes en la proliferación (es de tenerse en cuenta que MAP también se puede llamar proteína de andamiaje por sus reacciones de quinasas sobre quinasas).

Vía de JAK/STAT: Esta vía provee una forma de conexión mas inmediata entre las proteínas tirosina quinasa y los factores de transcripción, el elemento clave de esta vía es la proteína STAT, esta familia de proteínas posee dominio SH-2, a través de este dominio se unen las secuencias que contiene fosfotirosina. cuando esta no esta activada se encuentra libre en el citosol.
La estimulación de los receptores de sitoquina provoca que a estos se le unan las proteínas STAT, siendo entonces fosforiladas por la proteínas tirosina quinasa JAK, asociadas al receptor. Las proteínas STAT fosforiladas se dimerizan y se translocan al núcleo, donde activan la transcripción de los genes diana.


PROPUESTA EDUCATIVA.

Yo propongo que el tema que debiese ser tratado con mas profundidad es el de señalización celular (que en esta entrada fue expuesto) y agregarle a él, el tema de apoptosis (muerte celular programada). puesto que estos temas nos da una idea mas clara de que es en realidad un cáncer, como funciona y darnos bases para su tratamiento.
El medio didáctico que propongo es el visual (vídeo), donde se pueda observar y se esplique paso a paso como interactuan el ligando con el receptor, el cambio comformacional que estos crean y la cascada de reacciones que contiene el proceso de transducción. así seria mas fácil entender un tema que para muchos es muy complejo y que para mi es el mas importante de todos los vistos. Esta propuesta la hago teniendo en cuenta que no todas las personas aprenden de la misma forma y para muchos el medio visual es la forma donde todos pueden aprender con facilidad.
Estos son ejemplos que pueden ser utilizados en mi propuesta.


(vídeo tomado de la url http://www.youtube.com/watch?v=9KTDz-ZisZ0. el día 31 de octubre del 2010)



(vídeo tomado de la url http://www.youtube.com/watch?v=89W6uACEb7M&feature=channel. el día 31 de octubre del 2010)



(vídeo tomado de la url http://www.youtube.com/watch?v=U6uHotlXvPo&feature=related. el día 31 de octubre del 2010)


AGRADECIMIENTOS

Agradezco a la profesora Monica Pineda por su comprensión y entrega, igualmente por soportarme en clases y nunca sacarme del aula.
Agradezco a mis compañeros Juan Sevastian Velez, Juan Diego Vargas, Edwin Andres Torres y Andres Felipe "el oso " Quintero por soportarme todo este tiempo, "se que soy bastante aburridor". Pero en especial a la compañera Laura Victoria Valencia, sin ti no tendríamos con quien pelear y ademas quien si no tu para regañarnos.


BIOGRAFÍA.

•  comunicación celular [en linea]  https://www.u-cursos.cl/scuola/2009/0/BI4EAD/A/material_docente/objeto/2360.[citado el 31 de octubre del 2010].
• Notas tomas en clases de biología de la célula-1. profesor Jaime Ivan Rodrigez. primer semestre de medicina. UdeA. semestre-2 2010.
• Gerald Karp. Biología Molecular y Celular, conceptos y experimentos. Quinta edición. Mc Graw Hill. México D.F 2008. Capitulo 15, paginas 616 a la 661.
• Geoffrey M. Cooper. La celula. Segunda edicion. Editorial Marban Libros, S.L. Madrid, España 2004. Capitulo 13, paginas 540 a la 551.