Διατηρώντας τα κύτταρα μαζί - πώς το σώμα μας αντιστέκεται στη μηχανική τάση

Τα κύτταρα είναι οι θεμελιώδεις μονάδες της ζωής και μία από τις σημαντικότερες ιδιότητές τους είναι η ικανότητά τους να διατηρούν τη δομική τους ακεραιότητα. Αυτό είναι απαραίτητο για τα κύτταρα να λειτουργούν σωστά και να αντισταθούν στις μηχανικές τάσεις που συναντούν στο περιβάλλον τους. Υπάρχουν διάφοροι διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους τα κύτταρα διατηρούνται μαζί, συμπεριλαμβανομένων των κυττάρων μόρια, των ιντεγκρίνων και του κυτταροσκελετού.

Μόρια προσκόλλησης κυττάρων (CAMS) είναι πρωτεΐνες που βρίσκονται στην επιφάνεια των κυττάρων και τους βοηθούν να κολλήσουν ο ένας στον άλλο. Τα CAMs μπορεί να είναι είτε ομοφιλικά, που σημαίνει ότι συνδέονται με τον ίδιο τύπο CAM σε άλλα κύτταρα είτε ετεροφιλικά, πράγμα που σημαίνει ότι δεσμεύονται σε διαφορετικούς τύπους CAM σε άλλα κύτταρα. Τα ομοφιλικά CAMs εμπλέκονται συνήθως στην προσκόλληση κυττάρων-κυττάρων, ενώ τα ετεροφιλικά cAMs εμπλέκονται συνήθως στην προσκόλληση κυτταρικής-εξελικτικής μήτρας (ECM).

entemins είναι ένας άλλος τύπος μορίου κυτταρικής προσκόλλησης που εμπλέκονται στην προσκόλληση κυττάρων-ECM. Οι ιντεγκρίνες είναι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες που συνδέουν τον κυτταροσκελετό με την ECM. Αποτελούνται από δύο υπομονάδες, μια υπομονάδα άλφα και μια βήτα υπομονάδα. Η υπομονάδα άλφα δεσμεύεται στην ECM, ενώ η βήτα υπομονάδα συνδέεται με τον κυτταροσκελετό. Οι ιντεγκρίνες είναι απαραίτητες για τα κύτταρα να συνδέονται με την ECM και να αντισταθούν στη μηχανική τάση.

Ο κυτταροσκελετός είναι ένα δίκτυο πρωτεϊνικών νηματίων και σωληναρίων που εκτείνονται σε όλο το κύτταρο. Παρέχει στο κύτταρο δομική υποστήριξη και βοηθά στην αντιστάθμιση της μηχανικής πίεσης. Ο κυτταροσκελετός αποτελείται από τρεις τύπους νημάτια:νημάτια ακτίνης, μικροσωληνίσκους και ενδιάμεσα νήματα. Τα νημάτια ακτίνης είναι ο πιο άφθονος τύπος νήματος στον κυτταροσκελετό και εμπλέκονται σε κυτταρικό σχήμα και κινητικότητα. Οι μικροσωληνίσκοι είναι υπεύθυνες για την κυτταρική διαίρεση και τη μεταφορά υλικών εντός του κυττάρου. Τα ενδιάμεσα νημάτια είναι ο λιγότερο άφθονος τύπος νήματος στον κυτταροσκελετό και εμπλέκονται στην παροχή δομικής υποστήριξης στο κύτταρο.

Τα μόρια κυτταρικής προσκόλλησης, οι ιντεγκρίνες και ο κυτταροσκελετός συνεργάζονται για να βοηθήσουν τα κύτταρα να διατηρήσουν τον εαυτό τους μαζί και να αντισταθούν στη μηχανική τάση. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητες για να λειτουργούν σωστά τα κύτταρα και να διατηρήσουν τη δομική τους ακεραιότητα.

Πρόσθετοι μηχανισμοί που βοηθούν τα κύτταρα να αντισταθούν στη μηχανική τάση

Εκτός από τα μόρια κυτταρικής προσκόλλησης, τις ιντεγκρίνες και τον κυτταροσκελετό, υπάρχουν αρκετοί άλλοι μηχανισμοί που βοηθούν τα κύτταρα να αντισταθούν στη μηχανική τάση. Αυτοί οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν:

* Υδροστατική πίεση: Η πίεση που ασκείται από το υγρό μέσα στο κελί βοηθά στη διατήρηση του σχήματος και του όγκου των κυττάρων.

* Οσμωτική πίεση: Η οσμωτική πίεση που ασκείται από τις διαλυμένες ουσίες μέσα στο κελί βοηθά στη διατήρηση του σχήματος και του όγκου των κυττάρων.

* Αναδίπλωση πρωτεΐνης: Η αναδίπλωση των πρωτεϊνών εντός του κυττάρου βοηθά στη σταθεροποίηση της δομής των κυττάρων.

* Συσκευασία DNA: Η συσκευασία του DNA εντός του πυρήνα του κυττάρου βοηθά στην προστασία του DNA από βλάβη.

* Μηχανισμοί κυτταρικής επισκευής: Τα κύτταρα έχουν την ικανότητα να επιδιορθώσουν ζημιές που προκαλούνται από μηχανική τάση.

Αυτοί οι μηχανισμοί συνεργάζονται για να βοηθήσουν τα κύτταρα να αντισταθούν στη μηχανική τάση και να διατηρήσουν τη λειτουργική τους ακεραιότητα.