J. R. Lacadena y F. Mayor Menéndez
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Antes de la aparición de los organismos multicelulares, los organismos
unicelulares ya habían desarrollado mecanismos para responder a cambios en el
medio y a detectar en él la presencia de otras células. El advenimiento de
organismos multicelulares durante el proceso evolutivo precisó del desarrollo de
nuevos sistemas de control de la actividad celular, del establecimiento de normas
estrictas que regulasen el funcionamiento de cada una de las células especializadas
del organismo para el beneficio del conjunto.
Además, debía asegurarse que la puesta en marcha de respuestas celulares
se coordinase de tal manera que todas las células implicadas en un proceso
biológico reaccionasen al unísono durante el desarrollo embrionario o ante
respuestas fisiológicas. La solución evolutiva a estas necesidades de “socialización”
celular fue el desarrollo de un “lenguaje” muy elaborado de comunicación, capaz
no sólo de captar las señales externas (particularmente a través de los sistemas de
percepción sensorial como la vista o el olfato), sino de integrar la información
procedente de las células vecinas y del conjunto del organismo, mediante el
establecimiento de rutas complejas de señalización que coordinasen y ejecutasen
las respuestas celulares ante cambios ambientales, metabólicos o patogénicos del
organismo. A nivel molecular, los sistemas de señalización celular y de control de la
expresión génica controlan el flujo de información desde el DNA a RNA, y de éste a
proteínas (en los procesos de transcripción y traducción, respectivamente) y , en
niveles de integración superior, regulan dinámicamente el interactoma (las
múltiples redes de interacciones que establecen las proteínas y que sustentan las
funciones celulares) y la función fisiológica integrada en el organismo global,
resultado de la coordinación de todas esas funciones celulares , lo que se ha
llamado “fisioloma”. La extraordinaria tarea de estos procesos de coordinación de
la actividad celular resulta evidente si se considera que un ser humano adulto
consta de aproximadamente 80-‐100 millones de millones de células, de unos 300
tipos celulares distintos, agrupadas en distintos tejidos y órganos, formando entre
sí una intricada red de conexiones funcionales.
Mensajeros, receptores y cascadas de señalización intracelular: los GPCR
como la familia de receptores más extendida y versátil
Los sistemas de señalización son extraordinariamente complejos,
asemejándose a complicadas redes o circuitos con múltiples elementos de
intersección y control. En general, estos sistemas se basan en la existencia de
moléculas (denominadas mensajeros, hormonas, neurotransmisores, o mediadores
químicos locales según su origen celular, forma de liberación, y función) que llevan
“órdenes” sólo a aquellas células que poseen receptores específicos para reconocer
a esa molécula.
