Cómo se comunican las células humanas: portadores de mensajes y vías de señalización

Las células humanas no usan un solo "mensajero": emplean un kit de herramientas moleculares adaptado a la distancia, la velocidad y la especificidad. La señalización se divide en cuatro modos principales:

1. Continuidad citoplásmica directa (alcance más corto)

• Uniones gap: Los hexámeros de conexina forman poros acuosos (1.2 nm) que vinculan los citosolos de células adyacentes. Pasan iones, cAMP, IP₃, metabolitos (<1 kDa). Velocidad: milisegundos. Crítico en sincitio cardíaco, astrócitos, islotes pancreáticos.

2. Señalización química (paracrina, autocrina, endocrina, sináptica)

3. Señalización mediada por la matriz extracelular (ECM)

• Integrinas (heterodímeros α/β) se unen a proteínas de la ECM (fibronectina, colágeno, laminina) → se agrupan → reclutan FAK/Src → remodelación del citoesqueleto y expresión génica (mecanotransducción).
• Proteínas matricelulares (trombospondina, tenascina, SPARC) modulan la biodisponibilidad de factores de crecimiento.

4. Señales físicas y metabólicas

• Mecánicas: Canales activados por estiramiento (Piezo1/2), transporte nuclear de YAP/TAZ.
• Eléctricas: Canales dependientes de voltaje, uniones gap (cardíaco/neuronal).
• Metabólicas: ATP/ADP, NAD⁺/NADH, α-KG, succinato, lactato — detectados por GPRs, sirtuinas, HIFs.
• Gasotransmisores: NO, CO, H₂S — difunden libremente, modifican cisteínas (S-nitrosilación).

Principio clave

La especificidad surge de los perfiles de expresión de receptores, no solo del ligando. El mismo ligando (ej., acetilcolina) contrae el músculo esquelético (nicotínico), ralentiza el corazón (muscarínico M₂) o estimula la secreción (muscarínico M₃) según la isoforma de receptor presente.