CILJNE ĆELIJE: KARAKTERISTIKE I PRIMJER - BIOLOGIJA - 2025

Ciljna stanica ili ciljanih stanica je bilo koja stanica u kojima je hormon prepoznaje njegov receptor. Drugim riječima, ciljna stanica ima specifične receptore na kojima hormoni mogu vezati i pokazivati ​​svoj učinak.

Možemo koristiti analogiju razgovora s drugom osobom. Kad želimo s nekim komunicirati, naš je cilj učinkovito prenijeti poruku. Isto se može ekstrapolirati u stanice.

Izvor: Arturo González Laguna, iz Wikimedia Commons

Kada neki hormon cirkulira u krvotoku, tokom puta nailazi na nekoliko stanica. Međutim, samo ciljne stanice mogu poruku „čuti“ i interpretirati. Zahvaljujući svojim specifičnim receptorima, ciljna stanica može odgovoriti na poruku

Definicija ciljnih stanica

U grani endokrinologije ciljna ćelija je definirana kao bilo koja vrsta stanica koja ima specifične receptore za prepoznavanje i tumačenje hormonskih poruka.

Hormoni su kemijske poruke koje sintetiziraju žlijezde, puštaju se u krvotok i stvaraju neke specifične reakcije. Hormoni su izuzetno važne molekule, jer igraju ključnu ulogu u regulaciji metaboličkih reakcija.

Ovisno o prirodi hormona, način prenošenja poruke je različit. Oni proteinske naravi nisu sposobni prodrijeti u stanicu, stoga se vežu na specifične receptore na membrani ciljne stanice.

Suprotno tome, lipidni hormoni mogu prijeći membranu i djelovati unutar stanice, na genetski materijal.

Karakteristike interakcije

Molekula koja djeluje kao kemijski glasnik veže se za svoj receptor na isti način kao što ga enzim čini za supstrat, slijedeći obrazac ključa i brave.

Molekula signala nalikuje ligandu jer se veže na drugu molekulu, koja je općenito veća.

U većini slučajeva, vezanje liganda uzrokuje neke konformacijske promjene receptora proteina koje izravno aktiviraju receptor. Zauzvrat, ova promjena omogućuje interakciju s drugim molekulama. U ostalim scenarijima odgovor je neposredan.

Većina signalnih receptora nalazi se na razini plazma membrane ciljane stanice, iako postoje i drugi koji se nalaze unutar stanica.

Stanična signalizacija

Ciljne ćelije su ključni element u staničnim signalizacijama, jer su zadužene za otkrivanje molekula glasnika. Taj je proces razjasnio Earl Sutherland, a njegovo je istraživanje 1971. godine dobilo Nobelovu nagradu.

Ova je skupina istraživača uspjela utvrditi tri stupnja koja su uključena u staničnu komunikaciju: prijem, transdukciju i odgovor.

Recepcija

Tijekom prve faze dolazi do detekcije ciljne stanice signalne molekule, koja dolazi izvan stanice. Stoga se kemijski signal otkriva kada se vezanje kemijskog glasnika na receptorskom proteinu dogodi, bilo na površini stanice ili unutar nje.

sstanično

Vezanje glasnika i receptora proteina mijenja konfiguraciju potonjeg, pokreću postupak transdukcije. U ovoj se fazi signal pretvara u oblik koji može izazvati odgovor.

Može sadržavati jedan korak, ili obuhvaćati niz reakcija koje se nazivaju put pretvorbe signala. Slično tome, molekule koje su uključene u put poznate su kao molekule odašiljača.

Odgovor

Posljednja faza stanične signalizacije sastoji se od podrijetla odgovora, zahvaljujući pretvorenom signalu. Odgovor može biti bilo koje vrste, uključujući enzimsku katalizu, organizaciju citoskeleta ili aktiviranje određenih gena.

Čimbenici koji utječu na odgovor stanica

Postoji nekoliko čimbenika koji utječu na odgovor stanica na prisutnost hormona. Logično je da je jedan od aspekata sam po sebi povezan s hormonom.

Izlučivanje hormona, količina u kojoj se luči i koliko je blizu ciljne stanice, faktori su koji moduliraju odgovor.

Nadalje, broj, razina zasićenosti i aktivnost receptora također utječu na odgovor.

Primjer

Općenito, signalna molekula djeluje tako što se veže na protein receptora i potiče ga da promijeni oblik. Za prikaz primjera uloge ciljnih stanica upotrijebit ćemo primjer istraživanja Sutherlanda i njegovih kolega sa Sveučilišta Vanderbilt.

Raspad epinefrina i glikogena

Ovi istraživači pokušali su razumjeti mehanizam kojim životinjski hormon epinefrin potiče razgradnju glikogena (polisaharida čija je funkcija skladištenje) unutar jetrenih stanica i stanica tkiva skeletnog mišića.

U tom kontekstu, raspadom glikogena oslobađa se glukozni 1-fosfat koji potom stanica pretvara u drugi metabolit, glukozni 6-fosfat. Nakon toga, neka stanica (recimo, jedna u jetri) može upotrijebiti spoj koji je međuprodukt u glikolitičkom putu.

Pored toga, fosfat se može ukloniti iz spoja, a glukoza može ispuniti svoju ulogu staničnog goriva. Jedan od učinaka epinefrina je mobilizacija rezervi goriva, kada se izlučuje iz nadbubrežne žlijezde tijekom fizičkih ili mentalnih napora tijela.

Epinefrin uspijeva aktivirati razgradnju glikogena, jer aktivira enzim koji se nalazi u odjeljku citosola u ciljnoj stanici: glikogen fosforilaza.

Mehanizam djelovanja

Sutherlandovi eksperimenti donijeli su dva vrlo važna zaključka u vezi s gore spomenutim postupkom. Prvo, epinefrin ne djeluje samo na enzim koji je odgovoran za razgradnju. U stanici su uključeni i drugi mehanizmi ili posrednički koraci.

Drugo, plazma membrana igra ulogu u prijenosu signala. Dakle, proces se provodi u tri koraka signalizacije: prijem, transdukcija i reakcija.

Vezivanje epinefrina na receptorski protein na plazma membrani jetrene stanice dovodi do aktiviranja enzima.

Reference

1. Alberts, B., i Bray, D. (2006). Uvod u staničnu biologiju. Panamerican Medical Ed.
2. Campbell, NA (2001). Biologija: pojmovi i odnosi. Pearson Education.
3. Parham, P. (2006). Imunologija. Panamerican Medical Ed.
4. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Život: Znanost o biologiji. Panamerican Medical Ed.
5. Voet, D., Voet, JG, & Pratt, CW (2002). Osnove biokemije. John Wiley & Sinovi.