Клетъчна комуникация

За да си помогнем да разберем как работи клетъчната комуникация, искам да помислим за старите дни в основното училище. В частност, искам да помислиш за нещата, които трябва да направиш, за да говориш тайно с приятелите си по време на час. Тук седиш в класната стая и отчаяно искаш да кажеш на приятеля си тук нещо, така че пишеш малка бележка и му я предаваш от ръката си директно към неговата ръка. Той вижда бележката, но никой друг не я вижда. Тя е само за него. Но да кажем, че искаш да кажеш нещо на приятел в другия край на стаята. Не знам за теб, но когато аз бях в основното училище, пишех бележки на хартийки, сгъвах ги като хартиен самолет и доста добре се прецелвах тогава, така че хвърлях самолета към приятеля си през някакво разстояние и той получаваше съобщението ми. И, отново, той биваше единственият, който получаваше съобщението, никой друг не получаваше съобщението ми с хартиения самолет. Ако исках да кажа нещо на няколко приятели, можех да ги събера в група и да кажа няколко неща само на тази група приятели. Моят глас преминаваше през малкото разстояние между нас. За да отведем това на следващото ниво, аз бях бунтар в основното училище и понякога отивах до бюрото на секретарката и сядах пред интеркома, за да кажа забавни неща на приятелите си, може би да им кажа да се срещнем при знамето или на игрището през междучасието. Това съобщение по интеркома, което изпращах, което отиваше до всички, биваше изпращано на цялото училище. Тези, които искаха да дойдат да се срещнат с мен, го правеха, а тези, които не искаха, не го правеха. Можем да мислим за клетките като малки хора, които правят подобни неща, понеже може не винаги да мислиш за това, но е много, много важно клетките да могат да говорят една с друга. Еволюционно способността на клетките да комуникират една с друга е главна причина да сме толкова сложни като човешки същества. Ще ти дам пример за това кога клетките може да говорят едни с други, докато преминаваме през това видео. Как клетките си предават бележки? Как те директно комуникират една с друга? Един начин е чрез директен контакт. Клетките имат много протеини върху клетъчните си мембрани, които изпълняват множество функции. Най-важната е комуникация. Нека разгледаме един макрофаг тук – това е вид бяла кръвна клетка, която е част от имунната ти система. Когато тези макрофаги видят чужд нашественик, може би малка бактерия или вирус, те могат да го погълнат. Те могат да го погълнат, после го разграждат и после показват малко парче от него, което сега се нарича антиген, върху повърхността си. Те го показват на повърхността си с един от тези клетъчни протеини. Това в частност се нарича МНС II протеин. Сега този малък антиген е станал бележката, която искат да предадат, антигенът е съобщението. Друга бяла кръвна клетка, може би хелперна Т-клетка, може да дойде и да сграбчи този антиген тук с един от мембранните си протеини, в този случай е Т-клетъчен рецептор. Като направи това, макрофагът е успял да предаде съобщението на хелперната Т-клетка. Въз основа на какъв антиген е възможно Т-клетката да реши дали да да даде пълен имунен отговор. Може би ще задейства повече аларми като активира други антителни клетки, които се наричат В-клетки, или може би няма да направят нищо. Зависи от това какъв е видът на бележката. Когато клетките директно се докосват, за да комуникират, неизненадващо, това се нарича директна комуникация или сигнализиране от клетка към клетка. Ами други методи на комуникация? Клетките могат да комуникират и през къси разстояния. Това е хартиеният ни самолет. Например нека разгледаме два неврона. Те са близко, но единият край на единия неврон не докосва началото на следващия неврон тук, има малък процеп, наречен синаптична цепка. Невроните освобождават малки сигнали, наречени невротрансмитери, за да комуникират едни с други. Невротрансмитери се освобождават от края на този неврон и започват да дифундират през това разстояние, докато не се прикрепят към един от дендритите на следващия неврон. Това ефективно предава съобщението от този неврон към този неврон. Хартиеният самолет е хвърлен от тук до тук. Това се нарича неврална комуникация. Тук това е като да свикаш групичка на заседание. Една клетка може да говори с малка група клетки. Например, точно под кожата ни, да кажем, кожата в носа ни, имаме тези имунни клетки, наречени мастоцити. Те са много важни за медииране на алергични реакции, затова с тази цел избрах носа. Да кажем, че имаш алергия към определени полени и един ден през пролетта вървиш през парка. Неизбежно, вдишваш малко полен и после поленът ще се прикрепи към тези антитела върху мастоцитите. Като отговор мастоцитите освобождават малки химични сигнали, наречени хистамин. Хистаминът действа като съобщител на къси разстояния. Движи се до клетка в областта, после им позволява да знаят, че е бил намерен алерген и им казва да започват да се приготвят за начало на алергична реакция. Този вид комуникация се нарича паракринно сигнализиране. Паракринно, което означава наблизо. Накрая влиза в действие интеркомът. Как клетките си говорят с големи групи клетки едновременно? Те правят това чрез ендокринно сигнализиране. Например клетките в хипофизата в мозъка ни произвеждат много от хормоните в телата ни. Да кажем, че произвеждат растежен хормон, GH, за да го изпратят до всички клетки в тялото ни. Изпращането на този хормон е вид комуникация. Те създават растежния хормон в клетъчните си тела и го освобождават в кръвообращението. Растежният хормон може да премине през кръвообращението и да стигне буквално до всяко място в тялото. Всяка клетка от тялото има възможността да получи съобщението на растежния хормон. Това не означава, че всяка клетка задължително ще отговори на съобщението. Някои клетки просто нямат точните протеини, че да се свържат с определени хормони, но във всеки случаи можеш да видиш, че това е форма на комуникация на дълги разстояния.