Célula blanco: qué es, características, señalización celular, ejemplo
¿Qué es una célula blanco?
Una célulablanco, o célula diana (del inglés target cell), es cualquier célula en la que una hormona se une a su receptor. En otras palabras, una célula blanco posee receptores específicos donde las hormonas pueden unirse y ejercer su efecto.
Podemos usar la analogía de una conversación con otra persona. Cuando queremos comunicarnos con alguien, nuestro objetivo es entregar un mensaje de manera efectiva. Lo mismo puede extrapolarse a las células.
Cuando una hormona se encuentra circulando en el torrente sanguíneo, encuentra varias células durante su recorrido. Sin embargo, solo las células blanco pueden “escuchar” el mensaje e interpretarlo. Gracias a que posee receptores específicos, la célula puede responder al mensaje.
Definición de células blanco
En la rama de la endocrinología, una célula blanco se define como cualquier tipo celular que posee receptores específicos para reconocer e interpretar el mensaje de las hormonas.
Las hormonas son mensajes químicos sintetizados por las glándulas, que se liberan al torrente sanguíneo y producen alguna respuesta específica. Las hormonas son moléculas extremadamente importantes, ya que juegan un papel crucial en la regulación de las reacciones metabólicas.
Dependiendo de la naturaleza de la hormona, la manera de entregar el mensaje es diferente. Las de naturaleza proteica no son capaces de penetrar la célula, por lo que se unen a receptores específicos de la membrana de la célula blanco.
En contraste, las hormonas del tipo lipídico si pueden atravesar la membrana y ejercen su acción en el interior de la célula, sobre el material genético.
Características de la interacción
– La molécula que actúa como mensajero químico se acopla a su receptor de la misma manera que lo hace una enzima a su sustrato, siguiendo el modelo de la llave y la cerradura.
– La molécula señal se asemeja a un ligando, ya que se une a otra molécula, que generalmente es más grande.
– En la mayoría de los casos, la unión del ligando ocasiona en la proteína receptora algún cambio conformacional que activa de manera directa al receptor. A su vez, este cambio permite la interacción con otras moléculas. En otros escenarios, la respuesta es inmediata.
– La mayoría de los receptores de señales están ubicados en la membrana plasmática de la célula blanco, aunque existen otros que se encuentran en el interior de las células.
Señalización celular
Las células blanco son un elemento clave en los procesos de la señalización celular, ya que se encargan de detectar la molécula mensajera. Este proceso fue descubierto por Earl Sutherland, y su investigación fue galardonada con el premio Nobel en 1971.
Este grupo de investigadores logró puntualizar las tres etapas implicadas en la comunicación celular: recepción, transducción y respuesta.
Recepción
Durante la primera etapa ocurre la detección de la célula blanco de la molécula señal, que proviene del exterior de la célula. Así, la señal química se detecta cuando ocurre la unión del mensajero químico a la proteína receptora, ya sea en la superficie de la célula, o bien, en el interior de la misma.
Transducción
La unión del mensajero y la proteína receptora altera la configuración de esta última, iniciando el proceso de transducción. En esta etapa, ocurre la conversión de la señal en una forma que es capaz de ocasionar una respuesta.
Puede contener un solo paso, o englobar una secuencia de reacciones llamada vía de transducción de señales. Del mismo modo, las moléculas que están implicadas en la vía se conocen como moléculas transmisoras.
Respuesta
La última etapa de la señalización celular consiste en el origen de la respuesta, gracias a la señal transducida. La respuesta puede ser de cualquier tipo, incluyendo catálisis enzimática, organización del citoesqueleto, o activación de ciertos genes.
Factores que afectan la respuesta de las células
Existen varios factores que afectan la respuesta de las células ante la presencia de la hormona. Lógicamente, uno de los aspectos se relaciona con la hormona per se.
La secreción de la hormona, la cantidad en que esta sea secretada y qué tan cercana está de la célula blanco, son factores que modulan la respuesta.
Además, el número, el nivel de saturación y la actividad de los receptores afectan también la respuesta.
Ejemplo
De manera general, la molécula señal ejerce su acción mediante la unión a una proteína receptora y la induce a un cambio de forma. Para ejemplificar el papel de las células blanco, usaremos el ejemplo de la investigación de Sutherland y sus colegas en la Universidad de Vanderbilt.
La epinefrina y la degradación del glucógeno
Estos investigadores buscaban comprender el mecanismo por el cual la hormona animal epinefrina promueve la degradación del glucógeno (un polisacárido que tiene como función el almacenamiento) dentro de las células del hígado y de las células de los tejidos musculares esqueléticos.
En este contexto, la degradación del glucógeno libera glucosa 1-fosfato, que después la célula convierte en otro metabolito, la glucosa 6-fosfato. Posteriormente, alguna célula (supongamos, una del hígado) es capaz de utilizar el compuesto, que es un intermediario en la vía glucolítica.
Además, se puede eliminar el fosfato del compuesto, y la glucosa puede cumplir su función de combustible celular. Uno de los efectos de la epinefrina es la movilización de las reservas de combustible, cuando se secreta desde la glándula suprarrenal durante esfuerzos del cuerpo, ya sean físicos o mentales.
La epinefrina logra activar la degradación del glucógeno, ya que activa en la célula blanco una enzima encontrada en el compartimiento citosólico: la glucógeno fosforilasa.
Mecanismo de acción
Los experimentos de Sutherland lograron llegar a dos conclusiones muy importantes acerca del proceso mencionado arriba. Primero, la epinefrina no interactúa solo con la enzima responsable de la degradación, existen otros mecanismos o pasos intermediarios implicados dentro de la célula.
Segundo, la membrana plasmática juega un papel en la transmisión de la señal. Así, el proceso se lleva a cabo en los tres pasos de la señalización: recepción, transducción y respuesta.
La unión de la epinefrina a una proteína receptora en la membrana plasmática de la célula hepática lleva a la activación de la enzima.
Referencias
- Parham, P. (2006). Inmunología. Ed. Médica Panamericana.
- Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Vida: La ciencia de la biología. Ed. Médica Panamericana.
- Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2002). Fundamentals of Biochemistry. John Wiley & Sons.