Celle bersaglio: caratteristiche ed esempio

Una cellula bersaglio o una cellula bersaglio è una qualsiasi cellula in cui un ormone riconosce il suo recettore. In altre parole, una cellula bianca ha recettori specifici in cui gli ormoni possono legarsi ed esercitare il loro effetto.

Possiamo usare l'analogia di una conversazione con un'altra persona. Quando vogliamo comunicare con qualcuno, il nostro obiettivo è consegnare un messaggio in modo efficace. Lo stesso può essere estrapolato alle cellule.

Quando un ormone circola nel sangue, trovano diverse cellule durante il loro viaggio. Tuttavia, solo le celle target possono "ascoltare" il messaggio e interpretarlo. Poiché ha recettori specifici, la cellula bersaglio può rispondere al messaggio

Definizione di cellule bersaglio

Nel ramo dell'endocrinologia, una cellula bersaglio è definita come qualsiasi tipo di cellula che ha recettori specifici per riconoscere e interpretare il messaggio degli ormoni.

Gli ormoni sono messaggi chimici che sono sintetizzati dalle ghiandole, vengono rilasciati nel flusso sanguigno e producono una risposta specifica. Gli ormoni sono molecole estremamente importanti, poiché svolgono un ruolo cruciale nella regolazione delle reazioni metaboliche.

A seconda della natura dell'ormone, il modo di consegnare il messaggio è diverso. Quelli di natura proteica non sono in grado di penetrare nella cellula, quindi si legano a specifici recettori sulla membrana della cellula bersaglio.

Al contrario, gli ormoni di tipo lipidico possono passare attraverso la membrana ed esercitare la loro azione all'interno della cellula, sul materiale genetico.

Caratteristiche dell'interazione

La molecola che agisce come un messaggero chimico è accoppiata al suo recettore nello stesso modo in cui un enzima agisce sul suo substrato, seguendo il modello della chiave e della serratura.

La molecola del segnale assomiglia a un ligando, poiché si lega a un'altra molecola, che è generalmente più grande.

Nella maggior parte dei casi, il legame con il ligando causa un cambiamento conformazionale nella proteina recettore che attiva direttamente il recettore. A sua volta, questo cambiamento consente l'interazione con altre molecole. In altri scenari, la risposta è immediata.

La maggior parte dei recettori del segnale si trova a livello della membrana plasmatica della cellula bersaglio, sebbene ce ne siano altri che si trovano all'interno delle cellule.

Segnalazione delle cellule

Le cellule bersaglio sono un elemento chiave nei processi di segnalazione cellulare, poiché sono responsabili della rilevazione della molecola messaggera. Questo processo fu chiarito da Earl Sutherland e la sua ricerca fu insignita del premio Nobel nel 1971.

Questo gruppo di ricercatori è riuscito a indicare le tre fasi coinvolte nella comunicazione cellulare: ricezione, trasduzione e risposta.

reception

Durante il primo stadio avviene il rilevamento della cellula bersaglio della molecola segnale, che proviene dall'esterno della cellula. Pertanto, il segnale chimico viene rilevato quando si verifica il legame del messaggero chimico con la proteina recettore, sulla superficie cellulare o all'interno della cellula.

trasduzione

Il legame del messaggero e la proteina recettore altera la configurazione di quest'ultimo, iniziando il processo di trasduzione. In questa fase, avviene la conversione del segnale in una forma che è in grado di provocare una risposta.

Può contenere un singolo passaggio o comprendere una sequenza di reazioni chiamata via di trasduzione del segnale. Allo stesso modo, le molecole coinvolte nel percorso sono conosciute come molecole trasmittenti.

risposta

L'ultimo stadio della segnalazione cellulare consiste nell'origine della risposta, grazie al segnale trasdotto. La risposta può essere di qualsiasi tipo, compresa la catalisi enzimatica, l'organizzazione del citoscheletro o l'attivazione di determinati geni.

Fattori che influenzano la risposta delle cellule

Ci sono diversi fattori che influenzano la risposta delle cellule prima della presenza dell'ormone. Logicamente, uno degli aspetti è legato all'ormone in sé.

La secrezione dell'ormone, la quantità in cui è secreta e quanto vicina è alla cellula bersaglio, sono fattori che modulano la risposta.

Inoltre, il numero, il livello di saturazione e l'attività dei recettori influenzano anche la risposta.

esempio

In generale, la molecola segnale esercita la sua azione legandosi a una proteina recettore e induce un cambiamento di forma. Per esemplificare il ruolo delle cellule bersaglio, useremo l'esempio della ricerca di Sutherland e dei suoi colleghi alla Vanderbilt University.

Epinefrina e degradazione del glicogeno

Questi ricercatori hanno cercato di capire il meccanismo con cui l'ormone animale epinefrina promuove la degradazione del glicogeno (un polisaccaride la cui funzione è la conservazione) all'interno delle cellule del fegato e delle cellule dei tessuti dei muscoli scheletrici.

In questo contesto, la degradazione del glicogeno rilascia glucosio 1-fosfato, che viene quindi convertito dalla cellula in un altro metabolita, il glucosio 6-fosfato. Successivamente, alcune cellule (ad esempio uno del fegato) sono in grado di utilizzare il composto, che è un intermedio nel percorso glicolitico.

Inoltre, il fosfato del composto può essere eliminato e il glucosio può svolgere il suo ruolo di combustibile cellulare. Uno degli effetti dell'epinefrina è la mobilizzazione delle riserve di carburante, quando viene secreto dalla ghiandola surrenale durante gli sforzi fisici e mentali del corpo.

L'epinefrina riesce ad attivare la degradazione del glicogeno, poiché attiva un enzima presente nel compartimento citosolico nella cellula bersaglio: la glicogeno fosforilasi.

Meccanismo di azione

Gli esperimenti di Sutherland sono riusciti a raggiungere due conclusioni molto importanti sul processo sopra menzionato. Innanzitutto, l'epinefrina non interagisce solo con l'enzima responsabile della degradazione, ci sono altri meccanismi o passaggi intermedi coinvolti nella cellula.

In secondo luogo, la membrana plasmatica svolge un ruolo nella trasmissione del segnale. Pertanto, il processo viene eseguito nelle tre fasi di segnalazione: ricezione, trasduzione e risposta.

Il legame dell'epinefrina con una proteina recettoriale nella membrana plasmatica della cellula epatica porta all'attivazione dell'enzima.