Los efectos cuánticos no son necesarios para explicar la comunicación celular. Hay una gran variedad de factores químicos que se han descubierto. Estos son factores endocrinos (hormonas), autocrinos y paracrinos. Las hormonas actúan a través del torrente sanguíneo y permiten la comunicación de un órgano a múltiples (por ejemplo, la insulina del páncreas envía señales a todas las células para absorber la glucosa del torrente sanguíneo). Los factores autocrinos permiten que una célula secrete una sustancia química y que esa sustancia química actúe sobre sí misma o sobre el mismo tipo de célula (por ejemplo, los linfocitos lo utilizan para estimular su propia proliferación como parte de una respuesta inmune). La señalización paracrina es cuando las células secretan químicos para enviar señales a otros tipos de células, pero no ingresa al torrente sanguíneo (por ejemplo, la señalización de hedgehog durante el desarrollo para guiar la formación de extremidades).
Independientemente del tipo de señalización, los factores químicos actúan en una de dos formas principales. Lo más común es a través de un receptor de superficie celular (así es como funciona la insulina).
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El receptor responde a la molécula de señalización (ligando) de alguna manera, lo que depende de la naturaleza del receptor. Esto puede incluir abrir un canal iónico, iniciar una reacción enzimática o reclutar efectores aguas abajo. Independientemente de los detalles de cómo funciona esto, el ligando inicia una señal en la célula y la célula responde de alguna manera. Las respuestas pueden incluir cambios en la transcripción génica, movimiento de proteínas dentro de una célula o cambios en el metabolismo. La respuesta de los receptores de la superficie celular es generalmente bastante rápida, pero también es relativamente corta.
El segundo es a través de un receptor nuclear. En este caso, el químico puede pasar a través de la membrana celular y el receptor se encuentra dentro de la célula (así es como funcionan las hormonas sexuales).
(Crédito de la imagen: Comunicación celular)
Cuando un ligando pasa a través de la membrana hacia la célula, se une al receptor apropiado. El receptor se une al ADN, donde recluta varias proteínas accesorias para alterar el nivel de expresión génica. Típicamente, los genes están regulados al alza, pero es posible la regulación a la baja. Debido a que esta vía altera casi exclusivamente la expresión génica, generalmente es una señal lenta y tomará horas o días para que haya un efecto. Pero, el efecto también es generalmente duradero.
Además de estos factores químicos, hay señalización eléctrica a través de las neuronas. Estas señales son las que se utilizan para el control consciente de los músculos, así como para muchos tipos de acciones involuntarias (incluidos los cambios en la frecuencia cardíaca, la presión arterial y la digestión). Pueden estar involucrados neurotransmisores, que generalmente actúan sobre un receptor de la superficie celular como se describió anteriormente, pero viajan distancias increíblemente cortas.
(Crédito de la imagen: La neurobiología básica de la enfermedad de Huntington (texto y audio))
Los neurotransmisores también a menudo inician un cambio eléctrico en la celda objetivo, por lo que la gran mayoría de la señal se propaga a través de la electricidad. Debido al hecho de que la electricidad fluye muy rápidamente, esto significa que la señalización neural también es muy rápida. El cerebro coordina estos impulsos eléctricos, y hay retroalimentación al cerebro tanto neuronales hormonales como sensoriales. No es consciente de todas las señales que recibe el cerebro, además de los sentidos conscientes, como la visión y el oído, también conoce el pH de la sangre y los niveles de dióxido de carbono (para usar un par de ejemplos).
Nuevamente, nada de esto requiere ningún efecto cuántico, solo física clásica.
