La señalización paracrina

Visión general

La señalización paracrina permite que las células se comuniquen con sus vecinos inmediatos a través de la secreción de moléculas de señalización. La señal sólo activa una respuesta en las células objetivo cercanas a medida que las moléculas de señal se degradan rápidamente o son inactivadas por las células cercanas si no son tomadas. Ejemplos prominentes de señalización paracrina incluyen señalización de óxido nítrico en los vasos sanguíneos, señalización sináptica de las neuronas, el sistema de coagulación de la sangre, reparación de tejidos / cicatrización de heridas, y reacciones alérgicas locales de la piel.

El óxido nítrico participa en la vasodilatación y el control de la presión arterial

Una de las moléculas esenciales de señalización paracrina es el óxido nítrico gaseoso (NO). El óxido nítrico es producido por una familia de enzimas conocidas como síntesis de óxido nítrico.

Los vasos sanguíneos contienen varias capas de células. La capa más interna de las células es el endotelio. Las células endoteliales tienen óxido nítrico sintasa, que produce óxido nítrico que se difunde en todas las direcciones. El óxido nítrico que llega a la sangre no contribuye a la señalización, pero reacciona inmediatamente con bioquímicos, como la hemoglobina. Las moléculas de óxido nítrico que se difuminan en la dirección opuesta, hacia la siguiente capa del vaso sanguíneo, participan en alguna señalización importante.

La capa sólo exterior al endotelio se compone de células musculares lisas. La función de las células musculares lisas es contraer. Cuando estas células se contraen, se sujetan en el vaso sanguíneo, estrechando su diámetro y, en consecuencia, aumentando la presión arterial.

El óxido nítrico facilita la relajación de las células musculares lisas al participar en la señalización paracrina.Esto implica la unión de óxido nítrico a los receptores de guanylate ciclasa, lo que resulta en un aumento de los niveles de monofosfato de guanosina cíclico (CMPc) en las células musculares lisas. Esto conduce a la relajación muscular lisa, aumentando el diámetro del vaso. Este proceso se conoce como dilatación, y disminuye la presión arterial.

Señalización paracrina promueve la coagulación de la sangre

Cuando un vaso sanguíneo se daña y comienza a sangrar, esto significa que el endotelio se ha roto. El tejido endotelial roto libera el factor von Willebrand (vWF), que se une a las plaquetas (pequeños glóbulos blancos sin núcleos) que circulan por la sangre. Esta es una forma de señalización paracrina. Mientras tanto, las fibras de colágeno debajo de las células endoteliales también se unen a las plaquetas. Varias otras proteínas plaquetarias son posteriormente activadas y liberadas por las plaquetas. Estas proteínas, a su vez, activan más plaquetas a través de la señalización paracrina. Una serie compleja de reacciones entre muchos factores de coagulación forma una sustancia conocida como fibrina, que mantiene unido el coágulo de sangre y parchea el endotelio roto.

Viagra (Sildenafil) y el Premio Nobel

En 1978, Robert Furchgott descubrió una sustancia que llamó “Factor Relajante Derivado del Endotelio”. A mediados de la década de 1980, había determinado que esta sustancia era óxido nítrico. Mientras tanto, Louis Ignarro hizo el mismo descubrimiento de forma independiente, y Ferid Murad demostró que el óxido nítrico eleva los niveles cíclicos de GMP. Por esta obra, Furchgott, Ignarro y Murad recibieron un Premio Nobel compartido en 1998.

En 1989, los investigadores que trabajaban para Pfizer desarrollaron el fármaco sildenafilo como un medicamento para la presión arterial. Rápidamente se hizo evidente que sildenafilo tenía efectos notables en las erecciones, lo que despertó interés en el potencial de la droga para tratar la disfunción eréctil. La disfunción eréctil es un problema de salud frecuente en hombres de mediana edad y mayores. Esta afección se produce debido a la presión arterial alta que afecta los vasos sanguíneos del pene. La razón es que el cuerpo cavernoso (la parte más llena de sangre del pene) produce fosfodiesterasa tipo 5 (PDE5). Esta enzima degrada específicamente (CMPc). El nuevo fármaco inhibió potentemente la PDE5, explicando su actividad. Sildenafil recibió la marca Viagra, y las ventas despegaron.