Samenvatting hoofdstuk 16: celcommunicatie

Hoofdstuk 16 Cell Communication

Individuele cellen voelen en reageren op hun omgeving en hun signalen.

General Principles of Cell Signaling
Signaalcellen produceren een bepaald type signaalmolecuul die wordt opgemerkt door
target cellen. Deze target cellen bezitten receptoreiwitten die de signaalmoleculen
herkennen en hier specifiek op reageren.
Signaaltransductie betekent dat het
extracellulaire signaal wordt omgezet in
een intracellulair signaal.
Er zijn verschillende soorten
extracellulaire signalen. Zo maken
endocriene cellen hormonen, die door
het hele lichaam worden verspreid via het
bloed. Paracrinesignalen worden
vrijgelaten door cellen in hun
extracellulaire omgeving waar ze ook
werken. Tot paracrinesignalen behoren
ook de autocrine signalen, waarbij
cellen hun eigen overleving regelen.
Neuronen worden verspreid via axonen
naar target cellen, die ook in de
omgeving zijn. Er is ook nog contact-
dependent Signaling waarbij signalen
via de membranen van cellen worden
doorgegeven. Er zitten dan
signaalmoleculen in het
plasmamembraan van het signaalcel en receptoreiwitten in het plasmamembraan van de
target cel. Dit is de meest korte vorm van signalering.

Of een cel reageert op een signaalmolecuul hangt af of er wel een receptor aanwezig is voor
dat signaal. Elke cel heeft namelijk bepaalde type receptoren en reageert daarmee op
bepaalde signalen.
Via intracellulaire signaalmoleculen
worden extracellulaire signalen geleid
naar de target cellen. De
signaalmoleculen regelen de activiteit
van effector eiwitten, die effect hebben
op een target cel. Dit is zo geregeld dat
verschillende typen cellen reageren op
hetzelfde signaal, maar dan wel op een
andere manier. (zie figuur)




Combinaties van signalen kunnen ervoor zorgen dat de cel overleeft, gaat differentiëren,
delen of dood gaat.

De tijdsduur van een cel om op een extracellulair signaal te reageren verschilt. Soms duurt
het heel kort, bijv. acetylcholine. Dit kan zo snel gaan, omdat het signaal de activiteit van
eiwitten beïnvloed die al in de target cel aanwezig zijn.

, Maar het kan ook meer tijd in beslag nemen. Dit is het
geval bij celgroei en celdeling. Dit duurt langer, omdat
het hierbij gaat om veranderingen in gen expressie en
de synthese van nieuwe eiwitten.

Het signalering proces van intracellulaire
signaalmoleculen hebben verschillende belangrijke
functies:
-Ze veranderen het signaal in een moleculaire vorm
gunstig voor het doorgeven van het
signaal of voor het stimuleren van een reactie.
-Ze transporteren het signaal van het punt in de cel waar het
wordt ontvangen naar het punt
waar de reactie wordt geproduceerd.
-Ze versterken vaak het ontvangende signaal, zodat er een
versterkende reactie optreedt.
-Ze verdelen het signaal, zodat er meerdere processen
tegelijk beïnvloed kunnen worden.
-Op verschillende plaatsen in het signalering proces is
modulatie door andere factoren
mogelijk, waardoor de effecten veranderen.

Extracellulaire signaalmoleculen kunnen worden
onderscheiden in twee klassen. De meeste
signaalmoleculen zijn grote, hydrofiele moleculen die het
plasmamembraan van de targetcel niet kunnen passeren.
Deze binden met de receptoren op het oppervlakte van de
target cel. De andere signaalmoleculen zijn klein of hydrofiel
genoeg om het plasmamembraan te passeren.
Zodra deze moleculen in de cel zijn activeren ze
meteen intracellulaire enzymen, zoals nitric oxide, of
ze binden met intracellulaire receptoren, zoals
steroïde hormonen en thyroïde
hormonen. Dit zijn signaalmoleculen. Steroïde
hormonen, zoals cortisol, estradiol en testosterone,
en thyroïde hormonen zoals thyroxine. Deze
passeren het membraan en binden dus aan
intracellulaire receptor, een receptor in cytosol of
kern. Ze worden beide nucleair receptoren
genoemd omdat ze wanneer ze geactiveerd zijn, ze
als transcriptie regulatoren werken.