Nossa compreensão da fisiologia modificou-se drasticamente nos últimos 30 anos como resultado do conhecimento das bases moleculares da regulação biológica. E neste aspecto é dito que toda mudança fisiológica é mediada por uma única classe de macromoléculas poliméricas (moléculas grandes), as proteínas. As funções das proteínas podem ser divididas em diversas categorias, entre elas a estrutura e sinalização (KLEIN 2014).
As proteínas que formam filamentos e que unem as células umas às outras e ao seu ambiente são responsáveis pela estrutura e organização das células e pelas agregações multicelulares (p. ex., os tecidos e órgãos dos animais). No nível mais básico, a sinalização requer somente uma mudança ou diferença controlada. (KLEIN 2014).
Fonte: Elaborada pelo autor
A comunicação entre as células ocorre velozmente e, com frequência de modo focal, em junções especializadas chamadas sinapses, do grego, “junção” ou “ligar fortemente”. Essas sinapses são a forma como uma célula comunica-se com outra a partir de sinais por elas emitidos. São esses sinais que determinarão como e quando uma célula deve agir, e dessa maneira, é possível a integração das células de um organismo pluricelular (KLEIN, 2014).
A Junção Comunicante ou “Gap Junction” é caracterizada por canais transmembrana que permitem a comunicação direta nos tecidos permitindo a passagem direta de moléculas pequenas (<1000Da) como íons inorgânicos, aminoácidos, nucleotídeos e vitaminas. (AZEVEDO, 2009)
Fonte: Elaborada pelo autor
A comunicação poderá ocorrer por contato direto entre a célula sinalizadora e a célula alvo por dois mecanismos de sinalização: Junção comunicante e moléculas de aderência.
As moléculas de aderência são glicoproteínas expressas na superfície celular que medeiam o contato entre duas células ou entre células e a matriz extracelular. Essas moléculas de aderência celular desempenham papéis importantes tanto durante o desenvolvimento embrionário quanto nos fenômenos de reparação tecidual e combates a invasões tumorais na vida adulta e estão distribuídas em cinco famílias de moléculas de aderência: Integrinas, Caderinas, Selectinas, Imunoglobulinas e Interleucinas (GOMES et al., 2009).
Toda mudança fisiológica nos seres vivos depende, em primeiro lugar, de mudanças no nível celular que se dá por meio da sinalização celular, definida como uma ‘’longa cadeia de interações moleculares em sequência’’ onde participam sinais extracelulares como hormônios, fatores de crescimento e neurotransmissores capazes de alterar as funções da célula, e consequentemente do tecido, do órgão, e por fim, do animal (KLEIN 2014),.
Klein (2014) observa a existência de diferentes tipos de mecanismos de comunicação mediados por moléculas: sinalização endócrina, parácrina e autócrina e comunicação intrácrina e justácrina.
Sinalização endócrina: Quando o sistema utiliza mensageiros químicos denominados hormônios (definidos tradicionalmente como “substâncias químicas que são produzidas por órgãos endócrinos específicos, são transportadas pelo sistema vascular e podem atuar em órgãos-alvo distantes).
Sinalização parácrina: Neste caso as moléculas de sinalização se movem por difusão através de líquidos intersticiais e por isso a sinalização parácrina somente é eficiente para influenciar células adjacentes em distâncias muito curtas. A histamina é um exemplo de parácrino..
Sinalização autócrina: Quando o mensageiro age sobre as células de sua origem, ou seja, modificam ou regulam funções da mesma célula..
Segundo Klein (2014) as moléculas sinalizadoras podem atuar em dois tipos de receptores celulares: os receptores de membrana e os receptores intracelulares. Nos receptores de membrana irão atuar hormônios peptídicos, citocinas, prostaglandinas e tromboxanos, neurotransmissores e neuropeptídeos. Essas moléculas são caracterizadas como hidrofílicas, dificultando a passagem pela membrana celular. Já nos receptores intracelulares irão atuar os hormônios esteroides, tireóideos e gases, pois tais moléculas apresentam caráter hidrofóbico, o que permite atravessar a membrana celular.
Exemplos de moléculas sinalizadoras e seus receptores.
A – Moléculas de sinalização ativas nos receptores da membrana
2 – Citocinas 3 – Eicosanóides (prostaglandinas e tromboxanos) 4 – Neurotransmissores (norepinefrina, acetilcolina, serotonina, etc) e neuropeptídeos
B – Moléculas de sinalização ativas nos receptores intracelulares (citosólicos e/ou nucleares)
1 – Hormônios esteróides
Glicocorticóides e mineralocorticóides
Sexuais (testosterona, estrogênios, progesterona)
Vitamina D
2 – Hormônios tireóideos (T3/T4) 3 – CO (Monóxido de carbono), ON (Óxido nítrico)
Referências bibliográficas:
KLEIN, B. G. Cunnigham: tratado de fisiologia veterinária. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014a. Não paginado. cap. 1.
GOMES, M. A. M.; NETO, N. C. M.; BISPO, I. G. A. Interleucina-6, Moléculas de Adesão Intercelular-1 e Microalbuminúria na Avaliação da Lesão Endotelial: Revisão de Literatura. Dados – Rev SOCERJ, Rio de Janeiro: v. 2, n. 6, p. 398-403, 2009. Disponível em: <http://sociedades.cardiol.br/socerj/revista/2009_06/a2009_v22_n06_07atumgomes.pdf>. Acesso em: 20 ago. 2019.
AZEVEDO, B.; et al. Biologia Celular II. Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2009.
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