La respuesta hasta ahora
Las hormonas viajan por la sangre; los neurotransmisores suelen cruzar un pequeño espacio entre células nerviosas cercanas. En ambos casos, el receptor y la maquinaria interna de la célula receptora determinan qué señal sigue, si sigue alguna.
Las hormonas y los neurotransmisores son mensajeros químicos, pero las etiquetas describen su ruta habitual de comunicación en lugar de dos familias químicas perfectamente separadas. Las células endocrinas suelen liberar hormonas a la circulación; Los neurotransmisores suelen ser liberados por las neuronas en las sinapsis. La misma molécula puede desempeñar ambas funciones. Lo que hace un mensajero depende de dónde se libera, qué receptor está presente, la concentración y el momento, y la maquinaria dentro de la célula receptora.167
En esta página
- La distancia es una distinción útil
- La célula receptora determina la respuesta.
- Una sinapsis es una unión especializada.
- La excitación, la inhibición y la modulación son efectos diferentes.
- La misma sustancia química puede cruzar categorías
- La retroalimentación evita que las señales continúen sin control
- Lo que un mecanismo puede y no puede decirte
- Una comprobación para el lector
- Fuentes
De izquierda a derecha: una célula emisora, una señal química y una célula receptora.
La distancia es una distinción útil
En la señalización endocrina, las hormonas viajan por la sangre, a veces por vasos sanguíneos especializados llamados circulaciones portales. Una hormona puede circular ampliamente, pero solo responden las células con el receptor relevante y la maquinaria posterior. Los niveles hormonales pueden variar con el desarrollo, los ritmos diarios, la retroalimentación, la enfermedad y el tratamiento. En una sinapsis convencional, un potencial de acción llega al extremo de una neurona, desencadena la liberación de vesículas que contienen el transmisor y este cruza una pequeña hendidura sináptica. Se une a los receptores de la célula postsináptica y luego se elimina, se degrada o se vuelve a captar. La diferencia de distancia es útil, pero incompleta: algunos mensajeros neuronales pueden difundirse más allá de la sinapsis inmediata y las señales endocrinas pueden actuar localmente. Antes de sacar conclusiones sobre el efecto de un transmisor, hay que indicar la vía y la ubicación del receptor. La oxitocina muestra por qué importa el contexto: el mismo péptido participa en el parto, la salida de leche y la señalización cerebral.11068
La célula receptora determina la respuesta.
Un mensajero no es una orden con un significado universal. La célula receptora debe portar un receptor compatible. La unión del receptor puede abrir un canal iónico en milisegundos, activar una vía de proteína G durante un intervalo más largo o alterar la transcripción genética durante períodos mucho más largos. Los mensajeros impermeables a las células generalmente utilizan receptores de la superficie celular, mientras que los mensajeros solubles en lípidos, como las hormonas esteroides, pueden ingresar a las células y actuar a través de receptores intracelulares. Diferentes subtipos de receptores pueden desencadenar diferentes vías; incluso las células que portan el mismo subtipo pueden responder de manera diferente porque las proteínas de soporte, la estimulación previa y las señales vecinas difieren. La concentración en el receptor y la duración de la exposición también importan: un pulso breve y una señal sostenida pueden reclutar diferentes programas celulares.78
Una sinapsis es una unión especializada.
En muchas sinapsis, la liberación del transmisor está estrechamente localizada: una terminal presináptica libera una molécula en una hendidura y la célula postsináptica directamente debajo transporta los receptores relevantes. Esta disposición ayuda a proporcionar velocidad y precisión espacial. Algunos mensajeros neuronales también difunden más allá de la sinapsis inmediata o actúan a través de receptores fuera de la densidad postsináptica. Esas formas de señalización local o de volumen siguen siendo comunicación neuronal, pero no se ajustan a un diagrama simple de una neurona a una neurona. Se debe indicar la ruta, la ubicación del receptor y el momento antes de sacar conclusiones sobre el efecto de un transmisor.69
La excitación, la inhibición y la modulación son efectos diferentes.
En un circuito neuronal, un transmisor puede hacer que una neurona tenga más o menos probabilidades de dispararse o cambiar la forma en que integra otras entradas. Estos efectos a menudo se describen como excitadores, inhibidores o moduladores. Un receptor de canal iónico puede cambiar directamente el voltaje de la membrana cuando se abre. En cambio, un receptor acoplado a proteína G puede alterar los canales iónicos o las enzimas intracelulares a través de pasos intermedios. El mismo transmisor puede producir efectos opuestos en diferentes células si los subtipos de receptores y el acoplamiento posterior difieren.57
La misma sustancia química puede cruzar categorías
La epinefrina es un ejemplo didáctico útil. La señalización de catecolaminas relacionadas puede actuar localmente desde las terminaciones nerviosas, mientras que las células de la médula suprarrenal liberan epinefrina en el torrente sanguíneo, lo que le permite actuar como una hormona circulante. La vasopresina proporciona otro ejemplo: las neuronas la liberan al torrente sanguíneo desde la hipófisis posterior, mientras que la señalización de la vasopresina también ocurre dentro del cerebro. La clasificación sigue la situación de señalización, no una etiqueta permanente adherida a la molécula. La dopamina, la serotonina, la acetilcolina y muchos péptidos también participan en múltiples tejidos y circuitos. La afirmación de que un tratamiento “aumenta la serotonina” deja abierto qué subtipos de receptores, regiones, tejidos periféricos, dosis, período de tiempo y resultados están involucrados.76910
La retroalimentación evita que las señales continúen sin control
Los sistemas hormonales a menudo utilizan retroalimentación negativa: una hormona descendente o un cambio fisiológico reduce la liberación posterior. Los sistemas neuronales también utilizan la retroalimentación. Los receptores pueden desensibilizarse, los transmisores pueden recuperarse y los circuitos inhibidores pueden limitar la excitación. Estos controles significan que una concentración medida no es lo mismo que una respuesta biológica sostenida. El bloqueo de un receptor puede cambiar la liberación de otro mensajero, alterar la abundancia del receptor o cambiar la actividad a través de una vía paralela.18
Lo que un mecanismo puede y no puede decirte
Saber que una sustancia se une a un receptor o se parece a una hormona puede explicar una hipótesis de investigación. No establece que la sustancia mejore un síntoma, prolongue la vida o tenga un equilibrio aceptable de beneficios y daños en las personas. Mantenga separados cuatro niveles: el mensajero y su ruta de liberación; el receptor y la vía celular; la respuesta del tejido o circuito; y el resultado importante para el paciente. Un diagrama de ruta es un mapa de relaciones seleccionadas, no una explicación completa de la fisiología.74
Una comprobación para el lector
Pregunte: ¿Dónde se libera el mensajero y a qué distancia actúa? ¿Qué subtipo de receptor y tejido receptor se estudiaron? ¿El efecto medido fue molecular, celular, a nivel de circuito o importante para el paciente? ¿Qué momento, dosis, comparador e incertidumbre se informaron? ¿Se evaluaron los daños, la retroalimentación, la adaptación y los efectos fuera del tejido diana? Si faltan esos detalles, el mecanismo puede seguir siendo interesante, pero no es una afirmación de tratamiento completa.164
Fuentes, cercanas.
Fuentes de apoyo seleccionadas; no es una revisión completa de la literatura.
- ¿Qué es una hormona?NIH / NIGMS · Explicador científico oficial
- Glosario biomédicoNIH / NIGMS · Referencia científica oficial
- La señalización celular — Diccionario NCI de Términos de CáncerNational Cancer Institute · Referencia científica oficial
- ¿Cómo funcionan los medicamentos?NIH / NIGMS · Explicador científico oficial
- Glosario de Términos NeurológicosNational Institute of Neurological Disorders and Stroke · Referencia neurológica oficial
- NeurotransmisoresNCBI Bookshelf / Neuroscience · Referencia científica biomédica
- Moléculas de señalización y sus receptoresNCBI Bookshelf / The Cell: A Molecular Approach · Manual biomédico de acceso abierto
- Principios generales de la comunicación celularNCBI Bookshelf / Molecular Biology of the Cell · Referencia abierta del libro de texto biomédico
- ¿Qué define un neurotransmisor?NCBI Bookshelf / Neuroscience · Referencia científica biomédica
- Neuropeptides y transmisores de amina de pequeña molécula: señalización cooperativa en el sistema nerviosoCellular and Molecular Life Sciences / PubMed Central · Examen científico