En biología, la señalización yuxtracrina (o señalización dependiente del contacto ) es un tipo de señalización célula –célula o célula- matriz extracelular en organismos multicelulares que requiere un contacto cercano. En este tipo de señalización, un ligando en una superficie se une a un receptor en otra superficie adyacente. Por lo tanto, esto contrasta con la liberación de una molécula de señalización por difusión en el espacio extracelular , el uso de conductos de largo alcance como nanotubos de membrana y citonemas (similares a "puentes") o el uso de vesículas extracelulares como exosomas o microvesículas (similares a "puentes"). barcos'). Hay tres tipos de señalización yuxtracrina:
Además, en organismos unicelulares como las bacterias , la señalización yuxtracrina se refiere a interacciones por contacto con la membrana.
Se ha observado señalización yuxtracrina para algunos factores de crecimiento , señales celulares de citocinas y quimiocinas , que desempeñan un papel importante en la respuesta inmune . [1] La señalización yuxtracrina también participa en la especificación celular, o determinación del destino celular a través de un proceso llamado inducción. En este proceso, las células inductoras envían una señal a las células respondedoras que reciben la señal para activar el proceso de determinación del destino de las células respondedoras. Esta comunicación de célula a célula desempeña un papel en muchos procesos de desarrollo, como el modelado de los embriones, el establecimiento de la diversidad de tipos de células, la organogénesis y la formación de tejidos en diversos organismos. [2] Tiene un papel fundamental en el desarrollo, particularmente de la función cardíaca y neuronal.
Otros tipos de señalización celular incluyen la señalización paracrina y la señalización autocrina . La señalización paracrina se produce en distancias cortas, mientras que la señalización autocrina implica que una célula responda a sus propios factores paracrinos.
El término "yuxtracrino" fue introducido originalmente por Anklesaria et al. (1990) para describir una posible forma de transducción de señales entre TGF alfa y EGFR . [1]
En este tipo de señalización, ligandos específicos unidos a la membrana se unen a la membrana de una célula. Una célula con el receptor de superficie celular o la molécula de adhesión celular apropiados puede unirse a él. [3] La señalización célula-célula puede ser extrínseca e intrínseca a las células. La señalización intrínseca indica que las células se conectan más directamente con la ayuda de cadherinas, efrinas y la vía de señalización Notch-Delta, por lo tanto, de manera más intrínseca con la maquinaria definida por la célula. [4] La señalización yuxtracrina se considera una señalización intrínseca de célula a célula, ya que las células se comunican a través de proteínas a nivel de superficie. [2] La señalización externa célula-célula implica sacar información dentro o fuera de la célula sin ningún contacto directo con las estructuras celulares, excepto los sitios de unión de las moléculas de señalización. Esta señalización célula-célula es utilizada por la señalización paracrina y autocrina. [4]
Algunas de las vías de señalización celular que participan en la comunicación entre células incluyen: Notch-Delta, FGF, Wnt, EGF, TGF-beta, Hedgehog, Hippo, Jun quinasa, Nf-kB y receptor de ácido retinoico. De todas estas vías, la señalización yuxtracrina utiliza más a Notch e Hippo, ya que implican una señalización de contacto más directa entre células. [2]
Vía de señalización de Notch , notablemente implicada en el desarrollo neuronal. [3] En la vía de señalización de Notch para vertebrados y Drosophila , se le dice a la célula receptora que no se vuelva neural mediante la unión de Delta y Notch. En el ojo de los vertebrados, Notch y sus ligandos regulan qué células se convierten en neuronas ópticas y cuáles en células gliales. [5] [6]
Algunas células, como ephrin-Eph, solo pueden comunicarse mediante señalización yuxtacrina. Los ligandos de Eph solo pueden activar receptores cuando se unen a una membrana. [7] Esto se debe a que es necesaria una alta densidad del ligando Eph para que el receptor se una a él. [8] Ephrin-Eph se utiliza para la guía de axones, la angiogénesis y la migración de células epiteliales y neuronales. [3] [8]
Dos células adyacentes pueden construir conductos comunicantes entre sus compartimentos intracelulares: uniones en hendidura en animales y plasmodesmas en plantas . [3] [9]
Las uniones en hendidura están formadas por conexinas en los vertebrados y por innexinas en los invertebrados . Las sinapsis eléctricas son uniones entre neuronas conductoras de electricidad . Las uniones en hendidura son críticas para los miocitos cardíacos ; los ratones y los humanos con deficiencia de una proteína de unión comunicante particular tienen defectos graves en el desarrollo del corazón. [10]
Los plasmodesmas en las plantas son hebras citoplasmáticas que atraviesan las paredes celulares y facilitan las conexiones con las células adyacentes. Los plasmodesmas son altamente dinámicos tanto en modificaciones estructurales como en biogénesis. Son capaces de organizar células en dominios, sirviendo como unidades básicas de desarrollo para las plantas, así como de mediar en el movimiento intracelular de una variedad de proteínas y ácidos nucleicos. [11]
La matriz extracelular está compuesta por glicoproteínas (proteínas y mucopolisacáridos (glicosaminoglicano)) producidas por las células del organismo. Se secretan no sólo para construir una estructura de soporte sino también para proporcionar información crítica sobre el entorno inmediato a las células cercanas. De hecho, las propias células pueden interactuar por contacto con moléculas de la matriz extracelular y, como tal, esto puede considerarse una comunicación indirecta célula/célula. [3] Las células utilizan principalmente el receptor integrina para interactuar con las proteínas de la MEC. Las integrinas son una familia de proteínas receptoras que integran las estructuras extracelulares e intracelulares, permitiéndoles funcionar juntas. [5] Esta señalización puede influir en el ciclo celular y la diferenciación celular al indicar qué células viven o mueren, qué células proliferan o qué células pueden salir del ciclo celular y diferenciarse. [12] La diferenciación celular implica que una célula cambie su tipo fenotípico o funcional.