Charakterystyka docelowych komórek i przykład



Jeden komórka docelowa lub biała komórka (z angielskiego komórka docelowa) jest dowolną komórką, w której hormon rozpoznaje swój receptor. Innymi słowy, biała komórka ma specyficzne receptory, w których hormony mogą wiązać się i wywierać swój wpływ.

Możemy użyć analogii rozmowy z inną osobą. Kiedy chcemy się z kimś komunikować, naszym celem jest skuteczne dostarczenie wiadomości. To samo można ekstrapolować na komórki.

Gdy hormon krąży w krwioobiegu, podczas podróży znajduje kilka komórek. Jednak tylko komórki docelowe mogą „słyszeć” wiadomość i ją interpretować. Ponieważ ma specyficzne receptory, komórka docelowa może odpowiedzieć na wiadomość

Indeks

  • 1 Definicja komórek docelowych
  • 2 Charakterystyka interakcji
  • 3 Sygnalizacja komórkowa
  • 4 Czynniki wpływające na odpowiedź komórek
  • 5 Przykład
    • 5.1 Rozkład epinefryny i glikogenu
    • 5.2 Mechanizm działania
  • 6 referencji

Definicja komórek docelowych

W dziedzinie endokrynologii komórka docelowa jest definiowana jako dowolny typ komórek, który ma specyficzne receptory do rozpoznawania i interpretowania przekazu hormonów.

Hormony są chemicznymi komunikatami, które są syntetyzowane przez gruczoły, są uwalniane do krwiobiegu i wytwarzają określoną odpowiedź. Hormony są niezwykle ważnymi cząsteczkami, ponieważ odgrywają kluczową rolę w regulacji reakcji metabolicznych.

W zależności od natury hormonu, sposób dostarczania wiadomości jest inny. Te o charakterze proteinowym nie są w stanie przeniknąć do komórki, więc wiążą się ze specyficznymi receptorami błony komórki docelowej.

Natomiast hormony typu lipidowego mogą przenikać przez błonę i wywierać swoje działanie wewnątrz komórki, na materiał genetyczny.

Charakterystyka interakcji

Cząsteczka, która działa jako przekaźnik chemiczny, przyłącza się do swojego receptora w taki sam sposób, jak enzym do substratu, zgodnie z modelem klucza i zamka.

Cząsteczka sygnałowa przypomina ligand, ponieważ wiąże się z inną cząsteczką, która jest zwykle większa.

W większości przypadków wiązanie ligandu powoduje zmianę konformacyjną białka receptorowego, która bezpośrednio aktywuje receptor. Z kolei ta zmiana umożliwia interakcję z innymi cząsteczkami. W innych scenariuszach odpowiedź jest natychmiastowa.

Większość receptorów sygnału znajduje się na poziomie błony plazmatycznej komórki docelowej, chociaż istnieją inne, które znajdują się wewnątrz komórek.

Sygnalizacja komórkowa

Komórki docelowe są kluczowym elementem w procesach sygnalizacji komórkowej, ponieważ są one odpowiedzialne za wykrywanie cząsteczki przekaźnika. Proces ten został wyjaśniony przez Earla Sutherlanda, a jego badania zostały nagrodzone Nagrodą Nobla w 1971 roku.

Ta grupa naukowców zdołała wskazać trzy etapy związane z komunikacją komórkową: odbiór, transdukcja i odpowiedź.

Odbiór

W pierwszym etapie następuje wykrycie komórki docelowej cząsteczki sygnału, która pochodzi z zewnątrz komórki. Zatem sygnał chemiczny jest wykrywany, gdy następuje wiązanie chemicznego przekaźnika z białkiem receptorowym, na powierzchni komórki lub wewnątrz komórki..

Transdukcja

Wiązanie przekaźnika i białka receptora zmienia konfigurację tego ostatniego, inicjując proces transdukcji. Na tym etapie konwersja sygnału zachodzi w sposób, który może wywołać odpowiedź.

Może zawierać pojedynczy krok lub obejmować sekwencję reakcji zwaną ścieżką transdukcji sygnału. W ten sam sposób cząsteczki biorące udział w szlaku są znane jako cząsteczki przekazujące.

Odpowiedz

Ostatni etap sygnalizacji komórkowej polega na pochodzeniu odpowiedzi dzięki transdukowanemu sygnałowi. Odpowiedź może być dowolnego typu, w tym kataliza enzymatyczna, organizacja cytoszkieletu lub aktywacja pewnych genów.

Czynniki wpływające na odpowiedź komórek

Istnieje kilka czynników, które wpływają na odpowiedź komórek przed obecnością hormonu. Logicznie rzecz biorąc, jeden z aspektów jest związany z hormonem per se.

Wydzielanie hormonu, ilość, w której jest wydzielany i jak blisko jest do komórki docelowej, są czynnikami, które modulują odpowiedź.

Ponadto liczba, poziom nasycenia i aktywność receptorów wpływają również na odpowiedź.

Przykład

Ogólnie, cząsteczka sygnałowa wywiera swoje działanie przez wiązanie się z białkiem receptora i indukuje zmianę kształtu. Aby zilustrować rolę komórek docelowych, posłużymy się przykładem badań Sutherlanda i jego kolegów z Vanderbilt University.

Rozkład epinefryny i glikogenu

Badacze ci starali się zrozumieć mechanizm, dzięki któremu zwierzęcy hormon epinefryna promuje degradację glikogenu (polisacharydu, którego funkcją jest przechowywanie) w komórkach wątroby i komórkach mięśni szkieletowych..

W tym kontekście degradacja glikogenu uwalnia 1-fosforan glukozy, który jest następnie przekształcany przez komórkę w inny metabolit, 6-fosforan glukozy. Następnie niektóre komórki (powiedzmy jedna z wątroby) są w stanie użyć związku, który jest półproduktem w szlaku glikolitycznym.

Ponadto można wyeliminować fosforan związku, a glukoza może pełnić swoją rolę jako paliwo komórkowe. Jednym z efektów epinefryny jest mobilizacja rezerw paliwowych, gdy jest ona wydzielana z nadnerczy podczas wysiłku fizycznego lub umysłowego organizmu..

Epinefryna jest w stanie aktywować degradację glikogenu, ponieważ aktywuje enzym znajdujący się w przedziale cytozolowym w komórce docelowej: fosforylaza glikogenowa.

Mechanizm działania

Eksperymentom Sutherlanda udało się osiągnąć dwa bardzo ważne wnioski dotyczące wspomnianego wyżej procesu. Po pierwsze, epinefryna nie oddziałuje tylko z enzymem odpowiedzialnym za degradację, istnieją inne pośrednie mechanizmy lub etapy zaangażowane w komórkę.

Po drugie, błona plazmatyczna odgrywa rolę w transmisji sygnału. Zatem proces jest realizowany w trzech etapach sygnalizacji: odbiór, transdukcja i odpowiedź.

Wiązanie adrenaliny z białkiem receptorowym w błonie komórkowej komórki wątroby prowadzi do aktywacji enzymu.

Referencje

  1. Alberts, B. i Bray, D. (2006). Wprowadzenie do biologii komórki. Ed. Panamericana Medical.
  2. Campbell, N. A. (2001). Biologia: pojęcia i związki. Pearson Education.
  3. Parham, P. (2006). Immunologia. Ed. Panamericana Medical.
  4. Sadava, D. i Purves, W. H. (2009). Życie: nauka biologii. Ed. Panamericana Medical.
  5. Voet, D., Voet, J. G., i Pratt, C. W. (2002). Podstawy biochemii. John Wiley & Sons.