Una célula envía una señal a otra mediante una molécula secretada, un mensajero o ligando, que se une a un receptor situado en la superficie o en el interior de la célula diana. Según el alcance: la señalización endocrina, en la que una glándula libera una hormona a la sangre, que llega a todas las células del cuerpo y solo actúa sobre las que poseen el receptor, en un plazo de minutos a horas (insulina, cortisol, adrenalina, tiroxina); la señalización paracrina, en la que el mensajero difunde hacia células vecinas situadas a menos de un milímetro y se destruye por el camino (factores de crecimiento, histamina, prostaglandinas, los morfógenos del Capítulo 10); la autocrina, en la que la célula se envía la señal a sí misma; y la sináptica, en la que una neurona libera un neurotransmisor a través de un espacio de sobre una sola célula diana, en un milisegundo (Capítulo 20). Según su química: los mensajeros hidrosolubles — derivados de aminoácidos como la adrenalina, péptidos y proteínas como la insulina — no pueden atravesar la membrana y actúan sobre receptores de superficie; los mensajeros liposolubles — los esteroides (cortisol, estradiol, testosterona), la tiroxina, el ácido retinoico, el óxido nítrico — la atraviesan y actúan sobre receptores internos. Los sistemas endocrino y nervioso son las dos maneras en que un cuerpo de células se coordina: uno difunde despacio a todos, el otro conecta deprisa con alguien concreto.
Ejemplos
Ejemplo 19.8 (Velocidad, alcance y coste de los dos sistemas)
La adrenalina de la sangre llega a todas las células en alrededor de un minuto (el tiempo de circulación) y actúa durante minutos; un impulso nervioso llega a su diana en milisegundos y actúa durante milisegundos. Una hormona no cuesta casi nada por célula alcanzada — un nanomol repartido por el cuerpo —, pero no puede dirigirse a una sola célula; un nervio se dirige exactamente a una célula, pero debe construir y mantener un cable hasta ella. El cuerpo usa ambos: los nervios simpáticos del Capítulo 18 actúan sobre el corazón y las arteriolas en un segundo, y la médula suprarrenal, que es en sí misma un ganglio simpático modificado, los respalda vertiendo la misma molécula en la sangre para todo el cuerpo. Y en la sinapsis los dos diseños se encuentran, pues un neurotransmisor es un mensajero que actúa sobre un receptor mediante los mismos mecanismos — un canal que se abre, una proteína G que se activa —, solo que a través de veinte nanómetros en lugar de un metro.