Stanična komunikacija je proces koji se sastoji od međustanične i unutarstanične komunikacije. Dakle, informacije se prvo razmjenjuju između stanica putem glasovnih tvari. Unutar stanice signal se zatim prenosi, pa čak i pojačava putem receptora i sekundarnih glasnika.
Što je stanična komunikacija?
Stanična komunikacija je proces koji se sastoji od međustanične i unutarćelijske komunikacije. Stanična komunikacija koristi se za prijenos vanjskih podražaja prijenosom signala između stanica i unutar stanica. Vanjsko prenošenje signala događa se putem određenih glasnika poput hormoni, neurotransmiterposredovana ili ionom posredovana transdukcija električnog podražaja, površina vezana za stanice molekule, ili tvari velike molekulske mase u međustaničnom prostoru. Signali ulaze u staničnu unutrašnjost putem receptora ili takozvanih raspornih spojeva i ondje pokreću kaskadu reakcija, ovisno o prijenosnom putu. Dakle, u ćeliji nastaju drugi glasnici (sekundarne glasničke tvari), koji prenose signal na ciljno mjesto i istodobno ga pojačavaju. Do pojačanja signala dolazi zato što vanjski signal rezultira stvaranjem velikog broja drugih glasnika. Za razliku od međustanične komunikacije, u unutarstaničnoj komunikaciji signali se obrađuju u stanici i pretvaraju u reakciju. Ovdje se informacije ne prenose od stanice do stanice, već se kemijskim glasnicima pod pojačanjem prenose na stanično ciljno mjesto. Čitav ovaj proces unutarćelijske komunikacije poznat je i kao transdukcija signala.
Funkcija i zadatak
U višećelijskim organizmima unutarćelijska komunikacija obrađuje signale koji se prenose izvanstaničnim glasnicima kao i vanjski podražaji (sluh, vid, miris). Transdukcija signala regulira važne biološke procese kao što su gen transkripcija, imunološki odgovor, dioba stanica, percepcija svjetlosti, percepcija mirisa ili kontrakcija mišića. Početak unutarćelijske komunikacije pokreću izvanstanični ili unutarćelijski podražaji. Vanćelijski okidači uključuju hormoni, čimbenici rasta, citokini, neurotrofini ili neurotransmiteri. Nadalje, utjecaji okoline poput svjetlosnih ili zvučnih valova također su izvanstanični podražaj. Unutarstanično, kalcijum ioni često pokreću kaskade transdukcije signala. Izvanstanične signale prvo uzimaju receptori smješteni u stanici ili u stanična membrana. Razlikuju se citosolni i membranski receptori. Citosolni receptori smješteni su unutar stanice u citoplazmi. Predstavljaju ciljeve za male molekule koji lako mogu proći kroz stanična membrana. To uključuje steroide, retinoide, ugljen monoksid i dušikov oksid. Na primjer, steroidni receptori, nakon što se aktiviraju, omogućuju stvaranje drugih glasnika odgovornih za procese transkripcije. Membranski receptori nalaze se u stanična membrana i imaju i izvanstaničnu i unutarstaničnu domenu. Tijekom prijenosa signala, signal molekule pristanite na izvanstaničnu domenu receptora i, mijenjajući njegovu konformaciju, osigurajte da se signal prenosi na unutarstaničnu domenu. Tamo se tada odvijaju biokemijski procesi koji omogućuju stvaranje kaskade drugih glasnika. Membranski receptori podijeljeni su u tri skupine, ionski kanali, receptori povezani s g-proteinima i receptori povezani s enzimima. Među ionskim kanalima opet postoje ionski kanali s ligandom i naponom. To su transmembranske proteini koji se aktiviraju ili deaktiviraju ovisno o signalu, mijenjajući time propusnost na određene ione. Kad se aktivira, receptor povezan s g-proteinima uzrokuje da se G-protein razgradi na dvije komponente. Te su dvije komponente aktivne i osiguravaju prijenos signala formirajući određene druge glasnike. Enzimski povezani receptori su također membranski vezani receptori koji oslobađaju enzimi vezan za njih po prijenosu signala. Dakle, postoji šest klasa enzimski povezanih receptora. Ovisno o aktiviranom receptoru, pretvaraju se odgovarajući signali. Na primjer, receptorska tirozin kinaza predstavlja receptor za hormon insulin. Dakle, učinak insulin posreduje se putem ovog receptora. Neke su stanice povezane takozvanim jazima. Spojevi šupljina kanali su između susjednih stanica i predstavljaju oblik unutarstanične komunikacije. Kada signal dosegne određenu stanicu, spojevi u rasporu osiguravaju njegovo brzo širenje unutar susjednih stanica.
Bolesti i poremećaji
Prekidi u unutarćelijskoj komunikaciji (transdukcija signala) mogući su u mnogim točkama procesa transdukcije signala i mogu imati različite zdravlje efekti. Mnoge bolesti rezultat su nedovoljne učinkovitosti određenih receptora. Ako su zahvaćene imunološke stanice, posljedica je imunodeficijencija. autoimune bolesti a alergije su uzrokovane neispravnom obradom procesa unutarstanične transdukcije signala. Ali bolesti kao što su dijabetes melitus ili arterioskleroza također su često rezultat neučinkovitih receptora. U dijabetes, na primjer, može biti dovoljno insulin. Međutim, zbog nedostatka ili neučinkovitosti inzulinskih receptora, inzulinska rezistencija postoji u ovom slučaju. Kao rezultat, proizvodi se još više inzulina. Na kraju, gušterača se može iscrpiti. Mnoge mentalne bolesti također se mogu pratiti natrag do poremećaja u unutarstaničnoj staničnoj komunikaciji, jer u mnogim slučajevima prijenos signala nije dovoljno osiguran nedovoljno učinkovitim receptorima za neurotransmitere. Neurotransmiteri također igraju važnu ulogu u mentalna bolest. Primjerice, istraživači istražuju koji poremećaji u složenim procesima prijenosa signala mogu dovesti na bolesti kao što su depresija, manija, bipolarni poremećaj ili shizofrenija. Genetski uzroci također mogu dovesti do poremećaja u unutarćelijskoj komunikaciji. Poseban primjer nasljednih poremećaja odnosi se na spojeve jaza. Kao što je ranije spomenuto, spojevi između kanala su kanali između susjednih stanica. Nastaju transmembranskim proteini zvani kompleksi connexin. Nekoliko mutacija ovih proteinskih kompleksa može dovesti do dubokog gubitak sluha ili čak gluhoća. Njihov uzrok leži u neispravnoj funkciji spojeva jaza i rezultirajućem poremećaju u staničnoj komunikaciji.
