Regulace na úrovni
makroorganismu
Pro život mnohobuněčného organismu je nezbytná spolupráce mezi blízkými a vzdálenými buňkami, neboť buňky musí vzájemně sladit své chování. Jde nejen o vzájemnou regulaci (neurohumorální regulace), ale i o společné využívání produktů různých metabolických pochodů, probíhajících v různých buňkách v různé míře. Cílem je přizpůsobit se neustále se měnícím vnějším i vnitřním podmínkám. Vzájemnou komunikaci mezi buňkami zajišťují signální molekuly, které jsou zachyceny cílovými buňkami pomocí specifických receptorových proteinů (receptorů). Extracelulární signál je pak převáděn na intracelulární signály, které řídí chování buňky. Signál je mezi buňkami přenášen na různou vzdálenost, s různou rychlostí a selektivitou.
Typy komunikace mezi buňkami:
· endokrinní - signální molekuly se dostávají k cílové buňce krevním oběhem, signál je přenášen i na velké vzdálenosti (hormony produkované v endokrinních buňkách)
· parakrinní - signální molekuly jedné buňky lokálně difundují extracelulárním médiem a působí na buňky, které se nacházejí v nejbližším okolí (lokální mediátory - např. látky regulující zánět v místě infekce)
· neuronová - signální molekuly (neuromediátory) jsou předávány na tzv. synapsích mezi buňkami, proto je někdy tato forma komunikace řazená mezi parakrinní signalizace; signál je zde však přenášen i na velké vzdálenosti (pomocí axonů nervových buněk)
· dotyková - signální molekula je membránově vázána na signalizující buňce, působí na nejkratší vzdálenost (významné např. v embryonálním vývoji)
· autokrinní - signální molekuly ovlivňují vlastní buňku, která je produkovala (např. některé růstové faktory)
Mezi signální molekuly, které mohou mít autokrinní,
parakrinní nebo endokrinní účinek, patří také cytokiny produkované mnoha
buňkami.
Chemická povaha signálních molekul
je velmi různorodá. Jsou to např. proteiny, peptidy, aminokyseliny, nukleotidy, steroidy, mastné kyseliny
a jejich deriváty nebo i rozpuštěné plyny.
Receptory schopné vázat signální
molekuly se nacházejí buď na membráně nebo v cytoplazmě (případně jádře)
cílových buněk. Receptory na membráně mají zpravidla látky ve vodě rozpustné.
Po navázání takové signální molekuly dojde ke spuštění kaskády dějů, vedoucích
k transdukci signálu do buňky s následným ovlivněním jejích
biochemických pochodů. Hydrofóbní a tedy lipofilní látky procházejí membránou a
váží se na receptor uvnitř buňky. Tyto signální molekuly působí na úrovni
ovlivnění exprese genů.
Literatura:
Alberts, B. a kol.: Základy buněčné biologie. Úvod do
molekulární biologie buňky. Espero Publishing, s.r.o., Ústí nad Labem, 1998.
ISBN 80-902906-0-4
Další informace:
Vladimíra Kvasnicová (květen 2004)