Hoofdstuk 16: Celcommunicatie
1 ALGEMENE PRINCIPES VAN SIGNAALOVERDRACHT
1.1 SIGNALEN KUNNEN OP KORTE EN VERRE AFSTAND WERKEN
Signaaltransductie= proces waarbij één type signaal wordt omgezet in een ander type.
1.1.1 Signaaltransductie
Een zendercel gaat een signaal uitsturen dat gaat binden op een specifieke receptor van een doelwitcel. De receptor
kan er voor zorgen dat er een intracellulair signaal wordt doorgegeven. In de cel kan het signaal versterkt worden
om dan uiteindelijk een actie te vervullen.
De signalen die uitgestuurd worden zijn heel diverse moleculen: peptiden, aminozuren, nucleotiden, steroïden,
vetzuurafgeleiden, opgeloste gassen, ….
Enkele belangrijke receptor die de signalen herkennen en omzetten zijn GPCR, RTK en ionenkanalen.
De intracellulaire signalen die actie gaan uitlokken in de doelwitcel zijn de fosforylering, GTP/GDP, Ca2+, cAMP, ….
De acties die de signaalmoleculen sturen zijn celdeling, groei, differentiatie, celdood, contractie, secretie, ….
1.1.2 Verschillende vormen van signaaloverdracht
• Endocriene signalen: De endocriene cel stuurt een hormoon uit dat op heel verre afstand (via bloedbaan)
doelwitcellen kan aansturen die een receptor bevatten voor dat hormoon.
o Verre afstand, groot bereik
o VB: insuline
• Paracrine signaal: De signalerende cel stuurt een signaal uit naar doelwitcellen met een specifieke receptor in de
heel directe omgeving. Er worden heel lokaal acties aangestuurd.
o Korte afstand, klein bereik
o VB: ontstekingsfactoren, groeifactoren
• Synaptisch signaal: In de synaps wordt een elektrisch signaal omgezet naar een biochemisch signaal waardoor
neurotransmitter vrijkomt. Deze gaan aan de postsynaptische zijde binden op de receptoren van de doelwitcel
om op die manier een actie uit te lokken. Het is een heel snelle overdracht op korte afstand.
o Verre afstand, klein bereik
o VB: centrale synaps, neuromusculaire synaps
• Contact-afhankelijk signaal: De signalerende cel maakt direct contact met de doelwitcel. Het signaalmolecule
bevindt zich in het plasma membraan en gaat binden op de specifieke receptor van de aanhangende doelwitcel.
o Korte afstand, klein bereik
o VB: Notch-Delta
• Autocriene signaal: De signalerende cel stuurt een signaal uit naar de doelwitcel en zichzelf, op voorwaarde dat
de zendercel ook de correcte receptor bevat.
o Korte afstand, klein bereik
o VB: overlevingsfactoren
1.2 EÉN SIGNAALMOLECULE LEIDT TOT VERSCHILLENDE ANTWOORDEN IN ANDERE TYPES DOELCELLEN
De cellen bevatten heel veel verschillende soorten receptoren en ze ervaren veel verschillende extracellulaire
signalen.
Afhankelijk van de combinatie van signalen gaan er andere acties uitgevoerd worden, dit zorgt er voor dat één
signaalmolecule kan leiden tot andere antwoorden in andere types doelcellen.
Signalen zijn nodig om te kunnen overleven
1
, 1.2.1 Acetylcholine beïnvloedt verschillende celtypes op een andere manier
Één signaalmolecule (VB: acetylcholine) kan heel veel verschillende antwoorden uitlokken afhankelijk van het
celtype en de receptor die zich daarop bevindt.
mAchR= muscarine-type receptor
nAchR= nicotine-type receptor
• In de neuromusculaire synaps gaat acetylcholine binden op de receptor nAchR waardoor er contractie van de
skeletspier mogelijk gemaakt wordt.
• In de speekselklier gaat acetylcholine binden op de receptor mAchR met speekselvrijzetting tot gevolg.
• In de pacemaker van het hart gaat acetylcholine binden op de receptor mAchR om de hartfrequentie te doen
dalen.
1.3 EXTRACELLULAIRE SIGNALEN KUNNEN TRAAG OF SNEL WERKEN
Extracellulaire signalen gaan binden op een receptor waardoor er binnenin de cel een antwoord kan uitgelokt
worden. Dat antwoord kan snel of traag oplopen.
Snelle respons: De reactie kan snel oplopen doordat alle
componenten van de pathway al aanwezig zijn.
VB: acetylcholine → secretie/contractie
Trage respons: De reactie loopt traag op doordat er
transcriptiefactoren worden geactiveerd die de
eiwitsynthese en gentranscriptie opstarten.
VB: groei, celdeling
1.4 EXTRACELLULAIRE BOODSCHAPPERS BINDEN AAN EXTRA- OF INTRACELLULAIRE RECEPTOREN
Extracellulaire boodschappers binden meestal op een extracellulaire receptor die in
het plasma membraan zit. Deze signalen zijn vaak te groot of te hydrofiel om de cel
binnen te treden.
Wanneer de signalen klein en hydrofoob zijn, kunnen ze door het plasma membraan
diffunderen om zo te binden op een intracellulaire receptor.
1.4.1 Kleine hydrofobe hormonen binden aan intracellulaire receptoren
Steroïde hormonen = cholesterol afgeleiden: klein en hydrofoob, dus passeren het
plasma membraan
Steroïden kunnen rechtstreeks binden op het nucleaire receptor eiwit aan de
intracellulaire zijde. Wanneer het molecule gebonden is gaat de vorm van de
nucleaire receptor veranderen waardoor er een nucleair lokalisatie signaal komt
bloot te liggen. Hierdoor kunnen de receptor door het kernporie complex
diffunderen. Tenslotte kan de receptor aanhechten op de specifieke bindingsplaats
op het DNA en kan het de genexpressie controleren
1.4.2 Androgeen ongevoeligheid
De androgeen receptor is een nucleair receptor eiwit die androgenen (VB: testosteron) bindt. De gen mutatie van
het receptor coderende gen, gaat er voor zorgen dat deze receptor niet meer gevoelig is voor de androgenen.
Doordat de receptor niet geactiveerd wordt, gaat de genexpressie ook niet geactiveerd worden. Testosteron gaat
hierdoor niet tot expressie komen waardoor een man vrouwelijke uiterlijke kenmerken gaat tonen.
2
