Πώς τα κύτταρα συνεχίζουν να αυξάνονται ακόμη και όταν επιτίθενται
Επισκευή βλάβης του DNA:Τα κύτταρα παρακολουθούν συνεχώς το DNA τους για βλάβη που προκαλείται από περιβαλλοντικούς παράγοντες, τοξίνες ή σφάλματα κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής. Η βλάβη του DNA μπορεί να σταματήσει την ανάπτυξη των κυττάρων ή να οδηγήσει σε κυτταρικό θάνατο. Τα κύτταρα διαθέτουν μηχανισμούς επισκευής DNA, όπως η επισκευή εκτομής βάσης, η επισκευή της εκτομής νουκλεοτιδίων και ο ομόλογος ανασυνδυασμός, οι οποίοι ανιχνεύουν και επισκευάζουν τα κατεστραμμένα τμήματα DNA, επιτρέποντας στα κύτταρα να συνεχίσουν την ανάπτυξή τους.
Τα σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου:Τα κύτταρα έχουν ενσωματωμένα σημεία ελέγχου σε στρατηγικά σημεία στον κυτταρικό τους κύκλο για να εξασφαλίσουν ότι ολοκληρώνονται οι κρίσιμες διεργασίες, όπως η αντιγραφή του DNA και ο διαχωρισμός χρωμοσωμάτων. Εάν ανιχνεύονται βλάβη του DNA ή άλλα προβλήματα σε αυτά τα σημεία ελέγχου, το κύτταρο μπορεί να σταματήσει την ανάπτυξη και να ξεκινήσει τις διαδικασίες επισκευής ή να προκαλέσει κυτταρικό θάνατο εάν η βλάβη είναι ανεπανόρθωτη. Αυτός ο μηχανισμός παρακολούθησης εμποδίζει τα κύτταρα να περάσουν σε κατεστραμμένο DNA σε θυγατρικά κύτταρα.
Η ομοιόσταση πρωτεΐνης:Η σύνθεση πρωτεϊνών και η αναδίπλωση είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη λειτουργία των κυττάρων. Ωστόσο, οι λανθασμένες ή κατεστραμμένες πρωτεΐνες μπορούν να συσσωρεύουν και να διαταράσσουν τις κυτταρικές διεργασίες. Τα κύτταρα χρησιμοποιούν μηχανισμούς ελέγχου ποιότητας πρωτεϊνών για τον εντοπισμό και την υποβαθμισμένη λανθασμένες πρωτεΐνες, διατηρώντας την ομοιόσταση της πρωτεΐνης. Οι μοριακοί συνοδούς βοηθούν στην αναδίπλωση των πρωτεϊνών και αποτρέπουν τη συσσωμάτωση, ενώ οι πρωτεασωμάτων και άλλες οδούς υποβάθμισης στοχεύουν σε κατεστραμμένες πρωτεΐνες για καταστροφή.
Αντιοξειδωτική άμυνα:Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS), που παράγονται ως υποπροϊόντα του κυτταρικού μεταβολισμού και των περιβαλλοντικών στρεσογόνων παραγόντων, μπορούν να προκαλέσουν οξειδωτική βλάβη στα κυτταρικά συστατικά, συμπεριλαμβανομένων των DNA, πρωτεϊνών και λιπιδίων. Για να εξουδετερώσει το οξειδωτικό στρες, τα κύτταρα παράγουν αντιοξειδωτικά, όπως η γλουταθειόνη, η δισμουτάση υπεροξειδίου και η καταλάση, η οποία εξουδετερώνει το ROS και προστατεύει τις κυτταρικές δομές. Αυτό το αμυντικό σύστημα βοηθά τα κύτταρα να αντέξουν την οξειδωτική βλάβη και να διατηρήσουν την ανάπτυξή τους.
Autophagy:Η αυτοφαγία είναι μια διαδικασία αυτοέκλησης στην οποία τα κύτταρα διασπούν και ανακυκλώνουν τα δικά τους συστατικά, συμπεριλαμβανομένων των κατεστραμμένων οργανιδίων, των λανθασμένων πρωτεϊνών και των σταγονιδίων λιπιδίων. Η αυτοφαγία παρέχει ενέργεια και δομικά στοιχεία για τη σύνθεση νέων μορίων και βοηθά στην εξάλειψη των τοξικών ουσιών. Με την ανακύκλωση των δικών τους συστατικών, τα κύτταρα μπορούν να επιβιώσουν και να συνεχίσουν να αναπτύσσονται υπό συνθήκες περιορισμού των θρεπτικών συστατικών ή όταν εκτίθενται σε τοξίνες.
Η έκφραση γονιδίου που προκαλείται από το στρες:τα κύτταρα μπορούν να ανταποκριθούν σε διάφορες τάσεις ενεργοποιώντας συγκεκριμένα προγράμματα γονιδιακής έκφρασης. Αυτά τα γονίδια που ανταποκρίνονται στο στρες κωδικοποιούν πρωτεΐνες που προσδίδουν αντίσταση στο στρες ή βοηθούν την προσαρμογή των κυττάρων. Για παράδειγμα, οι πρωτεΐνες θερμικού σοκ που προκαλούνται σε απόκριση της ενίσχυσης θερμικής πίεσης στην αναδίπλωση των πρωτεϊνών και την πρόληψη της συσσωμάτωσης πρωτεϊνών. Ομοίως, τα επαγόμενα από βλάβες DNA γονίδια διεγείρουν τους μηχανισμούς επισκευής DNA.
Εφαρμογή του ανοσοποιητικού συστήματος:Στο πλαίσιο του καρκίνου, ορισμένα καρκινικά κύτταρα μπορούν να αποφύγουν την παρακολούθηση και την επίθεση του ανοσοποιητικού συστήματος μεταβάλλοντας την έκφραση επιφανειακών πρωτεϊνών ή εκκρίνοντας ανοσοκατασταλτικά μόρια. Με τη διαφυγή της ανοσολογικής αναγνώρισης, τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να συνεχίσουν να αναπτύσσονται και να πολλαπλασιάζονται ακόμη και παρουσία ανοσοκυττάρων.
Αυτές οι στρατηγικές επιτρέπουν στα κύτταρα να διατηρούν την ανάπτυξη και την επιβίωση υπό διάφορες προκλητικές συνθήκες και πιέσεις. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η ικανότητα των κυττάρων να αντέχουν τις επιθέσεις ή τις πιέσεις επηρεάζεται από τη φύση του στρες, τη σοβαρότητα της βλάβης και τους εγγενείς μηχανισμούς ανθεκτικότητας και επισκευής του κυττάρου.
