Τι ελέγχει πότε και πόσο γρήγορα τα κύτταρα μεγαλώνουν διαιρέσουν;
Εσωτερικοί μηχανισμοί ελέγχου:
* Σημεία ελέγχου κυτταρικού κύκλου: Αυτά είναι κρίσιμα σημεία κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου όπου το κύτταρο ελέγχει για την κατάλληλη ολοκλήρωση του προηγούμενου σταδίου πριν προχωρήσει. Υπάρχουν σημεία ελέγχου στις φάσεις G1, G2 και M. Εξασφαλίζουν:
* Ακεραιότητα DNA: Δεν υπάρχει βλάβη ή σφάλματα στο DNA.
* σωστή επικάλυψη οργανιδίων: Αρκετά μιτοχόνδρια, ριβοσώματα, κλπ.
* ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΟ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ: Το κελί είναι αρκετά μεγάλο για να χωρίσει με επιτυχία.
* Κυκίνες και CDKS: Αυτές οι πρωτεΐνες δρουν ως εσωτερικοί ρυθμιστές του κυτταρικού κύκλου. Οι κυκλίνες δεσμεύονται σε κινάσες εξαρτώμενες από κυκλίνη (CDKs) για να τις ενεργοποιήσουν. Αυτά τα ενεργοποιημένα CDK στη συνέχεια φωσφορυλιώνουν πρωτεΐνες στόχου που ελέγχουν διαφορετικά στάδια του κυτταρικού κύκλου.
* Παράγοντες ανάπτυξης: Αυτά είναι μόρια σηματοδότησης που διεγείρουν την κυτταρική ανάπτυξη και διαίρεση. Συνδέονται με υποδοχείς στην κυτταρική επιφάνεια, ενεργοποιώντας ενδοκυτταρικές οδούς σηματοδότησης που ενεργοποιούν παράγοντες μεταγραφής, οδηγώντας τελικά στην έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στην κυτταρική ανάπτυξη και διαίρεση.
* θρεπτικά συστατικά: Τα κύτταρα χρειάζονται επαρκή θρεπτικά συστατικά όπως η γλυκόζη και τα αμινοξέα για τη σύνθεση νέων συστατικών και την ανάπτυξη καυσίμων.
* οξυγόνο: Το οξυγόνο απαιτείται για την παραγωγή ενέργειας που είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη των κυττάρων.
Εξωτερικοί μηχανισμοί ελέγχου:
* Παράγοντες ανάπτυξης: Αυτά μπορούν να εκκρίνονται από άλλα κύτταρα στο σώμα, επηρεάζοντας την ανάπτυξη των γειτονικών κυττάρων.
* ορμόνες: Ορισμένες ορμόνες όπως η οιστρογόνο και η τεστοστερόνη μπορούν να επηρεάσουν την κυτταρική ανάπτυξη και διαίρεση σε συγκεκριμένους ιστούς.
* εξαρτώμενη από την πυκνότητα αναστολή: Τα κύτταρα τείνουν να σταματούν να διαιρούνται όταν έρχονται σε στενή επαφή μεταξύ τους. Αυτό βοηθά στη ρύθμιση της ανάπτυξης των ιστών και στην πρόληψη της ανεξέλεγκτης κυτταρικής διαίρεσης.
* Εξάρτηση αγκυροβόλησης: Τα περισσότερα φυσιολογικά κύτταρα απαιτούν προσκόλληση σε μια επιφάνεια (όπως η εξωκυτταρική μήτρα) για να διαιρέσει. Αυτό εμποδίζει την ανάπτυξη των κυττάρων σε μη φυσιολογικές θέσεις.
Παράγοντες που μπορούν να διαταράξουν την κυτταρική ανάπτυξη και διαίρεση:
* μεταλλάξεις σε γονίδια κυτταρικού κύκλου: Οι μεταλλάξεις σε γονίδια που εμπλέκονται στην ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου μπορούν να οδηγήσουν σε ανεξέλεγκτη κυτταρική ανάπτυξη και διαίρεση, συμβάλλοντας στον καρκίνο.
* Έκθεση σε καρκινογόνα: Οι ουσίες όπως ο καπνός, η ακτινοβολία και ορισμένες χημικές ουσίες μπορούν να βλάψουν το DNA και να οδηγήσουν σε μεταλλάξεις που διαταράσσουν τον έλεγχο του κυτταρικού κύκλου.
* ιογενείς λοιμώξεις: Ορισμένοι ιοί μπορούν να επηρεάσουν τη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου και να προωθήσουν την ανεξέλεγκτη ανάπτυξη των κυττάρων.
Συνοπτικά:
Η κυτταρική ανάπτυξη και η διαίρεση ελέγχονται στενά από μια σύνθετη αλληλεπίδραση εσωτερικών και εξωτερικών παραγόντων. Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών είναι απαραίτητη για την κατανόηση της φυσιολογικής ανάπτυξης και για την ανάπτυξη θεραπειών για ασθένειες όπως ο καρκίνος.
