پیام‌رسانی سلولی

نِشانَک‌دهی یاخته‌ای^[۱] یا پیام‌رسانی یاخته‌ای (انگلیسی: Cell Signalling) بخشی از سامانهٔ پیچیدهٔ ارتباط و داد و ستد پیام در یاخته‌ها است که بر کارها و عملکردهای یاخته‌ای فرمانروایی و کنش‌های یاخته‌ای را هماهنگ و سازماندهی می‌کند. توانایی یاخته‌ها در دریافتن و شناخت خرده‌پیرامون خود و همچنین دادن پاسخ درست و واکنش بجا به آن، پایه و بنیاد رشد و نمو، بازسازی بافت، ایمنی، و همچنین هم‌ایستایی بافت‌های سالم است. عناصر گوناگونی توانایی تحریک یاخته‌ها را دارند، از جمله: مواد شیمیایی و ضربۀ مکانیکی. برای نمونه، در بدن پستانداران، هورمون‌ها (مواد شیمیایی) قادر به فعال‌سازی نشانه‌گذاری‌های مرتبط به خود هستند که در نهایت می‌تواند رفتار یاخته‌های تحریک شده را تنظیم کند.^[۲] همچنین یاخته‌ها برای پاسخ به پیام‌های محیطی، رشد و تمایز، تولید و ترشح پروتئین‌ها و هورمونها، تنظیم بیان ژن‌ها و … باید بتوانند به پیام‌های خارجی پاسخ بدهند.^[۳] اشتباه در پردازش داده‌های یاخته‌ای به بیماری‌هایی مانند سرطان و دیابت می‌انجامد.^[۴]

مولکول پیام‌رسان از محیط خارج یا یاختۀ پیام‌دهندهٔ دیگر تولید می‌شود و توسط گیرندهٔ یاختهٔ هدف تشخیص داده می‌شوند. گیرندهٔ یاختۀ هدف، پیام برون‌یاخته‌ای را دریافت می‌کند و آن را به پیام درون‌یاخته‌ای تبدیل می‌کند که بر رفتار یاخته اثر می‌گذارد. هر یاخته در معرض مولکول‌های پیام‌رسان زیادی قرار می‌گیرد اما به‌طور انتخابی به این پیام‌ها پاسخ می‌دهد. حال این انتخاب، وابسته به‌نوع گیرنده‌هایی که بر سطح یاخته وجود دارند است.

راه‌های ارتباط یاخته‌ای

برای برقراری ارتباط بین سلول‌ها، روش‌های متفاوتی وجود دارد. در این‌جا چند مورد آورده شده و برای هر یک مثالی ذکر شده‌است.^[۲]

ترشح پیام به داخل خون توسط یاخته‌های درون‌ریز

در این روش، به عنوان مثال، انسولین ترشح شده توسط پانکراس باعث جذب گلوکز توسط یاخته‌های بدن می‌گردد.

پیام‌رسانی پاراکرینی

مولکول پیام‌رسان تولید شده توسط یاخته‌ها به‌طور موضعی در مایع برون‌یاخته‌ای منتشر شده و به عنوان میانجی موضعی عمل می‌کند. به عنوان مثال، در محل زخم یاخته‌ها با ترشح مولکول‌های پیام‌رسان تکثیر یاخته‌ای را تنظیم می‌کنند. مانند فاکتور رشدِ اپیدرمی، فاکتور رشد مشتق از پلاکت و غیره.

پیام‌رسانی نورونی

پیام به صورت سریع و اختصاصی میان یاخته‌ها منتقل می‌شود. در پایانۀ آکسونی پیام الکتریکی به شیمیایی تبدیل می‌شود.

مولکول‌های پیام‌رسان در غشای یاخته‌ای

این مولکول‌ها که در غشای یاخته‌ها قرار گرفته‌اند، با اتصال به گیرندهٔ یاختۀ هدف پیام را منتقل می‌کنند.

چگونگی پیام‌رسانی

زمانی که یک مولکول پیام‌رسان به گیرندهٔ یاختۀ هدف متصل می‌شود، انتقال‌دهنده‌های درون‌یاخته‌ای و همچنین هدف‌های آن در یاخته‌های مختلف متفاوت است؛ بنابراین، هر پیام‌رسان اثرات مختلفی را در یاخته‌های مختلف ایجاد می‌کند. از طرف دیگر، هر یاخته تعداد زیادی گیرنده دارد و بنابراین همزمان نسبت به چند پیام‌رسان برون‌یاخته‌ای پاسخ می‌دهد؛ بنابراین، ترکیب پیام‌رسان‌های مختلف، پاسخ‌های مختلفی را ایجاد می‌کند. چرا که ترکیبات درون‌یاخته‌ای منتقل‌کنندهٔ پیام‌های مختلف با هم برهم کنش دارند؛ بنابراین وجود یک پیام‌رسان، می‌تواند پاسخ‌های دیگر پیام‌رسان‌ها را تحت تأثیر قرار دهد.^[۲]

همین‌طور سرعت پاسخ یاخته به پیام‌های مختلف متفاوت است. اگر پیام بر فعالیت پروتئین‌ها و مولکول‌هایی اثر بگذارد که از قبل داخل یاخته هدف هستند، پاسخ سریع القا می‌شود. به عنوان مثال، تغییر در حرکت یاخته‌ای، ترشح یاخته‌ای یا انقباض ماهیچۀ اسکلتی. حال اگر پاسخ نیاز به تغییراتی در بیان ژن و تولید پروتئین جدید داشته باشد پاسخ به زمان بیشتری نیاز دارد. مانند افزایش رشد و تقسیم یاخته‌ای.

انواع مولکول‌های پیام‌رسان

آب‌دوست

این مولکول‌ها به گیرنده‌های سطح یاخته متصل می‌شوند و سپس پیام به داخل یاخته منتقل می‌شود.

کوچک و آب‌گریز

این نوع مولکول‌ها، دو نوع دارند که روش‌های مختلفی برای عبور از سطح سلول دارند. دستهٔ اول، به گیرنده‌های درون یاخته متصل می‌شود. مانند هورمون‌های استروئیدی شامل کورتیزول، استرادیول و تستوسترون. هورمون‌های تیروئیدی شامل تیروکسین. به‌گیرنده‌های هسته‌ای متصل می‌شوند که با اتصال هورمون فعال شده و با اتصال به جایگاه‌های تنظیمی در DNA به عنوان تنظیم‌کننده (فعال‌کننده یا مهار کننده) برای رونویسی عمل می‌کنند.

دستهٔ دوم، پروتئین‌ها و آنزیم‌های درون‌یاخته‌ای روی گیرنده تأثیر می‌گذارند. به عنوان مثال، بعضی گازهای محلول مانند اکسید نیتریک. این گاز به عنوان میانجی عصبی عمل می‌کند و از سلولی که آن را تولید می‌کند منتشر شده و وارد یاختۀ همسایه می‌شود.

منابع

1. «معنی نشانک‌دهی | واژه‌های مصوّب فرهنگستان». www.vajehyab.com. دریافت‌شده در ۲۰۲۲-۰۵-۱۶.
2. Bustin, Stephen (2015-11-26). "Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition; ISBN 978-0-8153-4464-3; and Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition, The Problems Book; ISBN 978-0-8153-4453-7". International Journal of Molecular Sciences. 16 (12): 28123–28125. doi:10.3390/ijms161226074. ISSN 1422-0067. PMC 4691023.
3. http://www.nature.com/scitable/topicpage/cell-signaling-14047077. پارامتر |عنوان= یا |title= ناموجود یا خالی (کمک)
4. مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Cell signaling». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۴ مرداد ۱۳۹۸.