E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Depois de estudar a comunicação e a sinalização celular, chegou a hora de estudar como a sinalização celular pode ser modulada. Bora?

Então, sem enrolação, pra entender a modulação da sinalização celular a gente precisa lembrar que essa sinalização depende basicamente de três coisas:

1. da molécula sinal,

2. do receptor,

3. e das vias de transdução de sinal que esse receptor ativa pra gerar as respostas específicas nas células-alvo.

Sabendo disso, fica fácil entender que a modulação da sinalização celular pode acontecer, basicamente, através da modulação:

• da molécula sinal,

• do receptor,

• e das vias de transdução de sinal ativada por esse receptor.

-Pera aí, professora, como assim modulação da molécula sinal, do receptor e das vias de transdução de sinal?

Quando a gente fala em modulação da molécula sinal, a gente fala em modulação da disponibilidade da molécula sinal pra interagir com o seu receptor, ou seja, a gente fala em modulação da concentração da molécula sinal.

Existem duas formas de modular ou regular a concentração de uma molécula sinal:

1. regulando a sua produção e secreção,

2. e regulando a sua remoção e degradação.

Se eu aumentar a secreção e/ou diminuir a remoção de uma molécula sinal, a concentração dessa molécula aumenta. E aí, com mais moléculas sinais disponíveis pra interagir com seus receptores, mais receptores serão ativados e maior será a resposta celular.

Mas se eu diminuir a secreção e/ou aumentar a remoção de uma molécula sinal, a concentração dessa molécula diminui. E aí, com menos moléculas sinais disponíveis pra interagir com seus receptores, menos receptores serão ativados e menor será a resposta celular.

Por exemplo, quando a concentração de glicose no sangue aumenta, a secreção de insulina aumenta, aumentando assim a concentração de insulina. Com mais insulina disponível pra interagir com seus receptores, mais receptores de insulina serão ativados e maior serão as respostas celulares.

Porém, lembre-se que não adianta nada aumentar a concentração de uma molécula sinal se não tiver receptores disponíveis pra essas moléculas interagirem. Por isso, modular a disponibilidade dos receptores nas células-alvo também é uma forma de modular a sinalização celular.

Então se eu aumentar a síntese e/ou diminuir a degradação dos receptores, eu posso aumentar a disponibilidade desses receptores pra interagir com as suas moléculas sinais. E aí, com mais receptores sendo ativados, maior será a resposta celular.

Esse mecanismo de aumentar o número de receptores disponíveis pra interação, a gente chama de “upregulation” ou suprarregulação. E quando isso acontece dizemos que a célula-alvo aumenta a sua sensibilidade à molécula sinal.

E, da mesma maneira que eu posso aumentar a sensibilidade, eu posso diminuir a sensibilidade à molécula sinal, diminuindo o número de receptores disponíveis pra interação. Como?

Diminuindo a produção e/ou aumentando a degradação desses receptores, um mecanismo que a gente chama de “downregulation” ou infrarregulação.

E é exatamente isso que pode acontecer no diabetes mellitus tipo 2. O número de receptores de insulina disponível pra interação com esse hormônio diminui, diminuindo assim a sensibilidade à insulina, e essa diminuição da sensibilidade à insulina a gente chamada de resistência à insulina, porque as células respondem menos à insulina, ou seja, elas ficam resistentes à ação da insulina.

Além da suprarregulação e da infrarregulação, os receptores também podem sofrer alteração da sua estrutura química, o que pode aumentar ou diminuir a sua afinidade pela molécula sinal, ou seja, o que pode aumentar ou diminuir a sua capacidade de interagir com a molécula sinal.

Por exemplo, a fosforilação de alguns receptores pode aumentar a sua afinidade pela molécula sinal, o que pode aumentar a sensibilidade à essa molécula, enquanto a fosforilação de outros receptores pode diminuir a sua afinidade pela molécula sinal, o que pode diminuir a sensibilidade à essa molécula.

Mas, de novo, lembre-se que não adianta nada eu aumentar a concentração da molécula sinal, suprarregular os receptores dessa molécula sinal, mas não conseguir ativar as vias de transdução de sinal pra gerar as repostas celulares. Por isso, modular essas vias de transdução de sinal também pode ser uma forma de modular a sinalização celular.

Como a gente viu nos vídeos anteriores, a maioria das proteínas das vias de transdução de sinal tem sua atividade modulada pela fosforilação, isto é, pela adição de grupos fosfato, e pela desfosforilação, isto é, pela remoção de grupos fosfato da sua estrutura química.

As enzimas que adicionam fosfato nas proteínas são chamadas de quinase ou cinases, e as enzimas que removem fosfato das proteínas são chamadas de fosfatases.

O aumento ou a diminuição da disponibilidade dessas quinases e fosfatases podem aumentar ou diminuir a fosforilação e, consequentemente, a atividade das proteínas das vias de transdução de sinal e assim aumentar ou diminuir a resposta celular, aumentando ou diminuindo a sensibilidade à molécula sinal.

Por exemplo, a diminuição da sensibilidade à insulina, ou melhor, a resistência à insulina que se observa no diabetes mellitus tipo 2, pode envolver, além da infrarregulação dos receptores, um aumento da disponibilidade de fosfatases que desfosforilam proteínas fosforiladas pelas quinases da via de transdução de sinal da insulina, diminuindo assim a sinalização da insulina, diminuindo assim as respostas celulares provocadas por esse hormônio.

Então, pra finalizar, lembre-se que aqui o nosso objetivo foi apenas explicar pra você que existem várias maneiras de se modular ou regular a sinalização celular, e entender isso vai ser super importante pra você entender melhor a modulação de vários tipos de sinalização, principalmente a modulação da sinalização sináptica que a gente vai estudar no sistema nervoso, e a modulação da sinalização endócrina que a gente vai estudar no sistema endócrino, beleza?

Bom, então resumindo tudo que a gente viu nesse vídeo, lembre-se que existem basicamente três maneiras de modular a sinalização celular:

1. modulando a concentração da molécula sinal disponível pra interagir com os seus receptores;

2. modulando a disponibilidade e a afinidade desses receptores pela molécula sinal;

3. e modulando a atividade das proteínas das vias de transdução de sinal ativadas por esses receptores.

Bom, espero que esse vídeo tenha te ajudado de alguma forma. E se ele realmente te ajudou não esquece de curtir e compartilhar esse vídeo com aquele seu amigo que também tá precisando estudar esse conteúdo.

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E como sempre, qualquer dúvida pode deixar aí nos comentários que a gente tenta responder, beleza?

A gente se vê no próximo vídeo, abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia humana, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. A sua última experiência como professora de fisiologia humana foi na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Fundadora da MK Educação Digital Ltda (MK Fisiologia), atualmente, Mirian é a mente criativa por trás de todos os conteúdos publicados nas redes sociais da empresa.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia humana, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana, principalmente através de suas videoaulas publicadas no canal do YouTube MK Fisiologia.