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señalización yuxtacrina

Señal yuxtacrina mediada por Notch entre células adyacentes

En biología, la señalización yuxtacrina (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 yuxtacrina:

  1. Interactúan un ligando unido a la membrana ( proteína , oligosacárido , lípido ) y una proteína de la membrana de dos células adyacentes .
  2. Una unión comunicante une los compartimentos intracelulares de dos células adyacentes, permitiendo el tránsito de moléculas relativamente pequeñas.
  3. Interactúan una glicoproteína de la matriz extracelular y una proteína de membrana.

Además, en organismos unicelulares como las bacterias , la señalización yuxtacrina se refiere a interacciones por contacto de membrana.

Se ha observado señalización yuxtacrina para algunos factores de crecimiento , señales celulares de citocinas y quimiocinas , que desempeñan un papel importante en la respuesta inmune . 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 ocurre en distancias cortas, mientras que la señalización autocrina implica que una célula responda a sus propios factores paracrinos.

El término "yuxtacrina" fue introducido originalmente por Anklesaria et al. (1990) para describir una posible forma de transducción de señales entre TGF alfa y EGFR . [1]

Señalización célula-célula

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. [2] 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 Notch-Delta y, por tanto, de forma más intrínseca con la maquinaria definida por la célula. 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. [3]

Un ejemplo importante es la vía de señalización de Notch , particularmente implicada en el desarrollo neuronal. [2] 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. [4] [5]

Algunas células, como la efrina-Eph y la cadherina, solo pueden comunicarse mediante señalización yuxtacrina. Los ligandos de Eph solo pueden activar receptores cuando se unen a una membrana. [6] Esto se debe a que es necesaria una alta densidad del ligando Eph para que el receptor se una a él. [7] Ephrin-Eph se utiliza para la guía de axones, la angiogénesis y la migración de células epiteliales y neuronales. [2] [7]

Cruces comunicantes

Dos células adyacentes pueden construir conductos comunicantes entre sus compartimentos intracelulares: uniones en hendidura en animales y plasmodesmas en plantas . [2] [8]

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. [9]

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. [10]

Señalización célula-matriz extracelular

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. [2] 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. [4] 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. [11] La diferenciación celular implica que una célula cambie su tipo fenotípico o funcional.

Ver también

Referencias

  1. ^ Tobillerasaria, P; Teixido, J; Laiho, M; Perforar, JH; Greenberger, JS; Massagué, J (mayo de 1990). "La adhesión célula-célula mediada por la unión del factor de crecimiento transformante alfa anclado a la membrana a los receptores del factor de crecimiento epidérmico promueve la proliferación celular". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 87 (9): 3289–93. Código bibliográfico : 1990PNAS...87.3289A. doi : 10.1073/pnas.87.9.3289 . PMC  53885 . PMID  2333283.
  2. ^ abcde Gilbert, Scott F. (2000). "Señalización yuxtacrina". En estantería NCBI (ed.). Biología del desarrollo (6. ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Assoc. ISBN 0-87893-243-7.
  3. ^ Blagovic, Katarina; Gong, Emily S; Milán, Daniel F; Natividad, Robert J; Asthagiri, Anand R (octubre de 2013). "Ingeniería de señalización célula-célula". Opinión Actual en Biotecnología . 24 (5): 940–947. doi :10.1016/j.copbio.2013.05.007. PMC 3962617 . PMID  23856592. 
  4. ^ ab Gilbert, Scott F. (2000). "Señalización yuxtacrina". Biología del desarrollo. 6ª Edición .
  5. ^ Chaurasia, Susheel N; Ekhlak, Mohammad; Kushwaha, Geeta; Singh, VIPIN; Mallick, Ram L; Dash, Debabrata (3 de octubre de 2022). Baiocchi, Robert; Zaidi, Mone (eds.). "La señalización de Notch funciona de manera yuxtacrina no canónica en las plaquetas para amplificar la trombogenicidad". eVida . 11 : e79590. doi : 10.7554/eLife.79590 . ISSN  2050-084X. PMC 9629830 . PMID  36190110. 
  6. ^ Pozos, Alan; Wiley, H. Steven (26 de octubre de 2018). "Una perspectiva sistémica de señalización heterocelular". Ensayos de Bioquímica . 62 (4): 607–617. doi :10.1042/EBC20180015. ISSN  1744-1358. PMC 6309864 . PMID  30139877. 
  7. ^ ab Nikolov, Dimitar B.; Xu, Kai; Himanen, Juha P. (octubre de 2013). "Reconocimiento de ef/efrina y el papel de los grupos de ef/efrina en el inicio de la señalización". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteínas y Proteómica . 1834 (10): 2160–2165. doi :10.1016/j.bbapap.2013.04.020. ISSN  0006-3002. PMC 3777820 . PMID  23628727. 
  8. ^ Crawford, KM; Zambryski, PC (octubre de 1999). "Señalización de plasmodesmos: muchas funciones, estatutos sofisticados" (PDF) . Opinión actual en biología vegetal . 2 (5): 382–7. Código Bib : 1999COPB....2..382C. doi :10.1016/s1369-5266(99)00009-6. PMID  10508755.
  9. ^ Bruce Alberts; et al. (2002). "Principios generales de la comunicación celular". En estantería NCBI (ed.). Biología molecular de la célula (4ª ed.). Nueva York: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1.
  10. ^ Ding, Biao; Itaya, Asuka; Woo, Young-Min (1 de enero de 1999), Jeon, Kwang W. (ed.), Plasmodesmata and Cell-to-Cell Communication in Plants, Revista internacional de citología, vol. 190, Academic Press, págs. 251–316, doi :10.1016/S0074-7696(08)62149-X, ISBN 978-0-12-364594-4, recuperado el 27 de febrero de 2022
  11. ^ Giancotti, FG; Ruoslahti, E (13 de agosto de 1999). "Señalización de integrinas". Ciencia . 285 (5430): 1028–32. doi : 10.1126/ciencia.285.5430.1028. PMID  10446041.

enlaces externos