Interakcje komórka-komórka lub interakcje komórkowe można badać pod następującymi głowami

Interakcje między komórkami lub interakcje między komórkami można badać pod następującymi głowami:

I. Różnicowanie błony komórkowej:

Różnicowanie błony komórkowej odpowiada regionom specjalnie przystosowanym do różnych funkcji, takich jak absorpcja, transport płynu, sprzężenie elektryczne, przywiązanie mechaniczne lub interakcje z sąsiednimi komórkami. Wyidealizowana komórka kolumnowa pokazuje różne typy różnicowania błony komórkowej.

Mikrobilki znajdują się na wierzchołkowej powierzchni nabłonka jelitowego i tworzą granicę szczoteczkową kanalików nerkowych. Zewnętrzna powierzchnia mikrokosmków pokryta jest powłoką z włókien ciągłych złożonych z makrocząsteczek glikoproteiny. Mikrokosmki zwiększają efektywną powierzchnię wchłaniania.

Połączenie międzykomórkowe obejmuje szczelne połączenia, desmosomy pasów i desmosomy punktowe. Szczelne połączenia (zonula occludens) są specjalnie zróżnicowanymi obszarami, które uszczelniają przestrzeń międzykomórkową, zapobiegając w ten sposób przepływowi płynu do i od światła. Te skrzyżowania w ten sposób utrzymują środowisko międzykomórkowe. Tworzą one sieć uszczelniających pasm poniżej regionów szczytowych komórek.

Mechaniczna adhezja między komórkami jest głównie zachowana przez desmosomy, z których istnieją dwa typy, desmosomy pasmowe i punktowe. Desmosomy pasów (zwane również słupkami zonula adherens
lub połączenia pośrednie) znajdują się zwykle na styku między komórkami kolumnowymi, tuż poniżej regionu ciasnych węzłów.

Mają układ aktyny i pośrednich włókien, które pełnią odpowiednio funkcję kurczliwą i strukturalną. Desmosomy punktowe (adherens plamki) są zlokalizowanymi okrągłymi obszarami mechanicznego połączenia mającego dwie gęste płytki z tonofilamentami keratynowymi. Liczba desmosomów punktowych jest skorelowana ze stopniem obciążenia mechanicznego, które tkanka musi wspierać.

Wzdłuż podstawowej powierzchni niektórych komórek nabłonkowych można obserwować hemidesmosomy podobne do desmosomów o drobnej strukturze. Ale reprezentują one tylko połowę z nich, a zewnętrzne boki są często zastąpione włóczkami kolagenowymi.

II. Komunikacja międzykomórkowa i połączenia luki:

Oddziaływanie komórkowe ma zasadnicze znaczenie w organizmach wielokomórkowych dla koordynacji działań i propagacji między komórkami sygnałów dla wzrostu i różnicowania.

Tak zwane połączenia szczelinowe (nexus) są niezbędne w komunikacji międzykomórkowej i reprezentują regiony, w których znajdują się kanały łączące, przez które jony i cząsteczki mogą przechodzić z jednej komórki do drugiej. Komórki posiadające szczeliny są elektrycznie połączone; to jest swobodny przepływ prądu elektrycznego przenoszony przez jony.

Na złączu szczelinowym membrany są oddzielone przestrzenią o długości tylko 2-4 nm i jest sześciokątny układ cząstek 8-9 nm. W środku każdej cząstki znajduje się kanał o średnicy 1, 5-2 nm.

Makromolekularna jednostka połączenia szczelinowego jest nazywana koneksonem, który pojawia się jako pierścień sześciu podjednostek otaczających kanał. Uważa się, że ślizganie się podjednostek powoduje otwarcie i zamknięcie kanału.

Połączenia szczelinowe zapewniają bezpośrednią komunikację międzykomórkową, umożliwiając przejście cząsteczek do limitu masy 1300-1900 daltonów (w gruczołach ślinowych Chironomus). Przepuszczalność jest regulowana przez stężenie Ca ⁺⁺ ; jeśli wewnątrzkomórkowy poziom Ca ⁺⁺ wzrośnie, przepuszczalność zostanie zmniejszona lub zniesiona. Poprzez skrzyżowanie szczelinowe metabolity mogą przechodzić z jednej komórki do drugiej.

Kilka funkcji można przypisać do łączności łączeniowej. W mięśniu sercowym i synapsach elektrycznych między niektórymi neuronami połączenia są związane z komunikacją sygnałów elektrycznych między tymi komórkami. Złącza szczelinowe są również wykorzystywane do przenoszenia substancji kontrolujących wzrost i różnicowanie w komórkach.

III. Cell Coat and Cell Recognition:

Większość błon komórkowych ma powłokę, czasami nazywaną glikokaliksem, składającą się z glikoprotein lub polisacharydów. Płaszcz komórkowy jest naładowany ujemnie i może wiązać jony Na ⁺ i Ca ⁺⁺ . Płaszcz komórkowy jest rodzajem produktu wydzielniczego, który podlega aktywnemu obrotowi.

Materiały zewnątrzkomórkowe znajdują się poza powłoką komórek i warstwą rozmytą pewnych komórek. W tych materiałach zewnątrzkomórkowych głównymi składnikami są kolageny i glikozoaminoglikany (tj. Mukopolisacharydy). Są to polisacharydy, takie jak kwas hialuronowy i siarczan chondroityny, w których występuje powtarzająca się jednostka disacharydowa. Często są one związane z białkami tworzącymi proteoglikany.

Wiele funkcji przypisuje się sierści komórek. Może działać mechanicznie, chroniąc membranę i uczestniczy w procesach dyfuzji i filtracji. Płaszcz komórkowy tworzy rodzaj mikroprojektowania dla sufitu. Zawiera enzymy biorące udział w trawieniu węglowodanów i białek. Rozpoznanie molekularne między komórkami może zależeć od kodu molekularnego składającego się z pojedynczych monosacharydów, takich jak heksozoamina, galaktoza, mannoza, fruktoza i kwas sialowy.

Klasyczne grupy krwi ABO są oparte na specyficznych antygenach płaszcza krwinek czerwonych, które są określone przez ich końcowe węglowodany. Na płaszczu komórkowym znajduje się kilka innych antygenów. Rozpoznanie molekularne osiąga maksymalną ekspresję w tkance nerwowej.

Adhezja komórek i dysocjacja komórek i reasocjacja zależą od powłoki. Komórki są w stanie rozpoznać podobne komórki w tkance, co pokazują eksperymenty Wilsona z gąbkami różnych gatunków i kolorów, w których po dysocjacji następuje proces sortowania. W proces ten zaangażowany jest proteoglikan, czynnik asocjacyjny i jony Ca ⁺⁺ .

We wszystkich zjawiskach rozpoznawania komórek niezbędna jest obecność specyficznych węglowodanów membrany. Białka o niskiej masie cząsteczkowej, które działają jako lektyny roślinne, zostały wyizolowane z zarodkowych i dorosłych tkanek zwierzęcych. Te zwierzęce lektyny rozpoznają sacharydy na powierzchni komórki i powodują hemaglutynację β-galaktozydu.

Komórki mogą również wchodzić w interakcje ze sobą za pośrednictwem substancji dyfuzyjnych działających na odległość lub przez działania o krótkim zasięgu w kontaktach komórkowych. Interakcje o dalekim zasięgu są lepiej rozumiane w przypadku komórkowej formy śluzowca Dictyostelium discoideum. Kiedy jedzenie jest obfite, ta pleśń żyje jako jednokomórkowe jaja, które są niezależne od siebie i rozmnożone przez mitozę.

Kiedy jedzenie staje się rzadkie, niektóre ameby zaczynają wydzielać substancję dyfuzyjną, która przyciąga więcej amebae, tworząc ślimak lub pseudo-plazmodium. Zawiera miliony komórek i jest w stanie migrować na znaczne odległości (w kierunku światła, gdzie zarodniki będą miały większą szansę na rozproszenie). W końcu ślimak różnicuje się, tworząc łodygę na szczycie, na której rozwijają się zarodniki. Przez sporulację Dictyostelium zapewnia przetrwanie w okresach niskiego zapasu żywności. Cały ten proces jest wyzwalany przez atraktant zidentyfikowany jako CAMP.