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Que é sinalização do cálcio?

O cálcio é fundamental a quase todos os processos da vida humana, da fecundação à secreção, à neurotransmissão, e à migração da pilha.

Sinalização do cálcio

Crédito de imagem: Juan Gaertner/Shutterstock.com

É vital ao regulamento de actividades da pilha com seu papel como um segundo mensageiro. A sinalização do cálcio é o processo por meio de que as baixas concentrações citoplasmáticas são aumentadas deliberadamente para activar os eventos específicos, necessários exigidos pela pilha. Esta pode ser excitabilidade, exocytosis, mobilidade, apoptosis, ou transcrição.

Nós discutimos o caminho que negocia a sinalização do cálcio, os processos que influencia, e o papel da sinalização do cálcio na doença.

Sinalização do Phospholipase C e influxo do cálcio

Quase cada tipo da pilha e tecido corporal usam a sinalização do íon do cálcio (2+Ca) para realizar um processo vital. Este processo ocorre similarmente através das pilhas. Começa com uma baixa concentração dos íons do cálcio (Ca2+) no citoplasma da pilha, que é aumentado então forçosamente aos eventos a jusante pretendidos disparador.

Quando diversos caminhos puderem governar a geração de sinais2+ do Ca, o caminho do phospholipase C é possivelmente o mais comum. Através deste mecanismo, o lipido que metaboliza a enzima, phospholipase C (PLC), é activado por alguns de diversos receptors da superfície da pilha, geralmente os receptors ou quinase proteína-acopladas G da tirosina do receptor.

O PLX ativado hydrolyzes então PIP2, o phospholipid da membrana, criando dois-segundos mensageiros sob a forma de IP3 e de diacylglycerol (DAG). O DAG anexa então a quinase de proteína C (PKC) à membrana de plasma, e IP3 actua como um canal para o Ca2+, liberando a do segundo estômago endoplasmic. O Ca liberado2+ activa então PKC ligando com ele.

Em conseqüência, a diminuição em níveis2+ do Ca dentro do segundo estômago endoplasmic faz com que o Ca2+ incorpore a pilha com a activação dos canais loja-operados (SOCs). A abertura destes canais causa um influxo do cálcio que é sabido como a corrente2+ Carelease-ativada2+ do Ca (ICRAC). Embora muita pesquisa estude o mecanismo de ICRAC, os cientistas são ainda obscuros em como exactamente trabalha, embora Orai1 e STIM1 sejam implicados em moderar o processo. Outros estudos igualmente sugeriram os papéis do phospholipase beta e do aparte da adenina do dinucleotide fosfato nicotinic de A2 (NAADP).

O influxo do Ca2+ no ambiente intracelular altera o potencial da membrana da pilha, que é chave a manter funções corporais numerosas, tais como a transmissão synaptic neuronal ou a despolarização do coração.

Papéis da sinalização do cálcio

A sinalização do cálcio é essencial para o regulamento de um grupo diverso de funções cruciais dentro do corpo humano, tal como a vigilância da morte celular, a transcrição do gene, a contracção do músculo, o exocytosis, transmissão neuronal, mobilidade da pilha (incluindo o movimento dos flagelos e as pestanas), fecundação, crescimento e proliferação da pilha, neurogenesis, plasticidade synaptic, secreção da saliva, actividade de enzima, e mais.

O cálcio é um mensageiro intracelular ubíquo que possa governar funções celulares diversas porque, directa e indirectamente, modula uma miríade das proteínas diferentes que são envolvidas em trabalhos diferentes. A transcrição fatora como NF-AT, quinase, e fosfatase, e o calmodulin cálcio-obrigatório da proteína (came) é todo impactado pela actividade do cálcio.

Sinalização e doença do cálcio

Porque a sinalização do cálcio é essencial à gestão de muitos processos vitais, é sem surpresa que a sinalização do cálcio está implicada no início e na manutenção de várias doenças e doenças, incluindo desordens neurodegenerative tais como a doença (AD) da doença de Alzheimer, de Huntington (HD), e a doença de Parkinson (PD).

A pesquisa está gerando um corpo da montagem da evidência para apoiar a ideia que o dysregulation relativo à idade da homeostase neuronal2+ do Ca está ligado com a patogénese do ANÚNCIO. Considera-se que a sinalização interrompida2+ do Ca tem o potencial gerar deficits synaptic, tendo por resultado a acumulação de chapas de Aβ e de emaranhados neurofibrillary que são indicações da doença.

A pesquisa está investigando agora como as moléculas pequenas específicas aos canais2+ do Ca, segurando proteínas na membrana de plasma, e as membranas intracelulares dos organelles poderiam ser visadas para inverter o dysregulation neuronal2+ do Ca para tratar o ANÚNCIO.

O que é mais, os últimos pares de décadas consideraram que sinalização do cálcio estêve identificado como o jogo de um papel chave em vários cancros. O cancro da mama, em particular, transformou-se o foco principal desta área de pesquisa.

A relação entre o cancro da mama e a sinalização do cálcio é devido à importância do íon do cálcio na geração de cálcio no leite, que é vital ao crescimento e à revelação neonatal. Actualmente, muitos projectos de investigação estão investigando o potencial terapêutico de visar a sinalização anormal2+ do Ca para diversos cancros.

Especificamente, no cancro da mama, as proteínas múltiplas (tais como os canais tensão-bloqueados do cálcio, os canais potenciais do receptor transiente, STIM e proteínas de Orai, éter-um-ir-vão os canais do potássio, os canais cálcio-ativados do potássio, os canais cálcio-ativados do cloreto, os receptors muscarinic do acetylcholine) junto com caminhos da sinalização do cálcio são sabidas para ser alteradas ou anormais no cancro da mama, e que estas mudanças estão relacionadas à revelação e à progressão da doença.

Por este motivo, a sinalização do cálcio está sendo explorada como um alvo farmacológico.

Sumário

Os íons do cálcio são encontrados em abundância por todo o lado no corpo, e sua sinalização é essencial a muitos papéis vitais, vida-apoiando. É governada o mais geralmente pelo caminho do phospholipase C, que promove o influxo de íons do cálcio no ambiente intracelular, tendo influências directas e indirectas em muitas outras proteínas, provocando uma variedade de processos da chave.

Devido a seu papel chave em tão muitos processos, a sinalização do cálcio foi ligada a diversas doenças, e está sendo explorada actualmente como um alvo terapêutico para várias doenças, da doença de Alzheimer ao cancro da mama.

Fontes:

Last Updated: Feb 6, 2020

Sarah Moore

Written by

Sarah Moore

After studying Psychology and then Neuroscience, Sarah quickly found her enjoyment for researching and writing research papers; turning to a passion to connect ideas with people through writing.

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