Η Χημειοταξία των οργανισμών.Η αναγνώριση των κυττάρων μεταξύ τους. Ο γλυκοκάλυκας της κυτταρικής μεμβράνης και ο ενδογενής και εξωγενής μηχανισμός κυτταρικής αναγνώρισης. Συγκόλληση ή απώθηση

Δήμηττρα Σπανού, χημικός, καθηγήτρια στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης

υπό κατασκευή

 

ΧΗΜΕΙΟΤΑΞΙΑ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ

 

Η χημειοταξία ή χημειοτακτισμός χαρακτηρίζεται η ενέργεια όπου κάποια οντότητα όπως μόρια , κύτταρα ή μονοκύτταροι ή πολυκύτταροι οργανισμοί, κινούνται σαν αποτέλεσμα διέγερσης που έχει προκαλέσει κάποια χημειοελκτική ή χημειοαπωθητική ουσία

Φαινόμενα χημειοταξίας έχουν καταγραφεί σε χημικές ουσίες κατά την συσσωμάτωση -αναγνώριση - συγκόλληση κυττάρων, στην κινηση μονοκύτταρων οργανισμών όπως τα βακτήρια, σε πολλά είδη κυττάρων πολυκύτταρων οργανισμών όπως τα σπερματοζωάρια κατά την γονιμοποίηση του ωαρίου στις μετανάστευση νευρώνων ή κατά την περίοδο της ανάπτυξης του νευρικού συστήματος, την μετανάστευση λεμφοκυττάρων για την ανάπτυξη του λεμφικού συστήματος, ή την κίνηση κυττάρων του ανοσοποιητικού (λευκοκύτταρα, προς τους παθογόνους μικροοργανισμούς που έχουν εισέλθει στον οργανισμό.

 

Το φαινόμενο παρατηρείται στην κίνηση των  βακτηρίων, όταν στο περιβάλλον τους υπάρχουν ουσίες χημειοελκτικές, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν τροφή όπως μόρια αμινοξέων  ή σακχάρων ή ουσίες χημειοαπωθητικές όπως φαινόλη, διάφορες τοξίνες κ.α.

 

Θεωρείται ότι,  αυτό που προκαλεί την χημειοτακτική απόκριση των κυττάρων είναι η μεταβολή στις παραμέτρους των ουσιών αυτών όπως η συγκέντρωση κ.α.

Έχει δειχθεί επίσης ότι έχει σχέση η βαθμός της χημικής έλξης με την κινητικότητα των κυττάρων, χωρις να έχει προσδιοριστεί η ποσοτική τους σχέση.

Μπορούμε ακόμα να πούμε,

 α. ότι τα κύτταρα μπορεί να επιρρεάζονται από περισσότερους του ενός χημειοτακτικούς παράγοντες, 

 β. να μην δέχονται μόνο δυνάμεις χημειοταξίας,  αλλά ταυτόχρονα και άλλου τύπου που επίσης που πιθανον να επιρρεάζουν την κίνηση των κυττάρων  όπως π.χ. η τριβή με άλλες ουσίες και το ιξώδες του ρευστού μέσα στο οποίο κινούνται.

 

Από ότι γνωρίζουμε βέβαια αυτή η χημειοέλξη των κυττάρων που προκαλείται από ορισμένες χημικές ουσίες είναι ηλεκτροστατικής φύσης εφόσον το κινούμενα κύτταρα εμφανίζονται  πολωμένα, άρα υπό την επίρροια τέτοιων δυνάμεων. 

Ακόμα, από πειράματα που γίνονται σε αυτήν την κατεύθυνση φαίνεται ότι υπάρχει ένα όριο απόστασης μέσα στο οποίο λειτουργούν οι δυνάμεις αυτές

 

Έτσι ο χημειοτακτισμός σε κύτταρα που μπορεί να είναι  θετικός ή αρνητικός έχει σαν αποτέλεσμα την  συσσωμάτωση κυτταρων προς δημιουργία αποικιών μονοκυττάρων  ή ιστών αν μιλάμε για οργανισμούς πολυκύτταρους. 

 

Η ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΜΕΤΑΞΥ ΤΟΥΣ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ 

ΣΤΗΝ ΥΠΑΡΞΗ ΤΩΝ ΟΛΙΓΟΣΑΚΧΑΡΙΤΩΝ ΤΟΥ ΓΛΥΚΟΚΑΛΥΚΑ ΣΤΗΝ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΤΟΥΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗ

Στο κεφάλαιο

 dimitra-spanoy.cms.webnode.gr/products/to-endokriniko-systima-ton-organismon-meros-proto-michanismoi-ton-kyttaron-gia-tin-metaxy-toys-epikoinonia-antistoichoi-michanismoi-gia-fotonia-thermotita-michanika-simata-kai-mikroviakoys-paragontes/

όπου μελετώ την επικοινωνία των κυττάρων μεταξύ τους υπάρχουν χρήσιμες πληροφορίες που αφορούν και το τωρινό μας θέμα: την αναγνώριση των κυττάρων που βέβαια είναι πρωταρχική για την σχέση των μονοκύτταρων οργανισμών μιας ομάδας τους αλλά και την δημιουργία και το "στήσiμο" ενός πολυκύτταρου οργανισμού με την δημιουργία ιστών, οργάνων κ.λ.π.

Η αναγνώριση των κυττάρων μεταξύ τους οφείλεται στον γλυκοκάλυκα που δημιουργείται σαν στρώμα- πλέγμα πάνω στην κυτταρική τους μεμβράνη και δημιουργείται από γλυκολιπίδια και γλυκοπρωτεϊνες της μεμβράνης που συμπλέκονται με ίνες κολλαγόνου της μεσοκυττάριας ουσίας.

 Βέβαια ο γλυκοκάλυκας είναι κατασκευασμένος έτσι ώστε να αναγνωρίζει γενικά τις ουσίες που πλησιάζουν στο κύτταρα, όχι μόνο τα άλλα κύτταρα, αλλά και διάφορα μόρια που μπορεί να έχουν σχέση με την επικοινωνία, την πρόσληψη τροφής.

Στην περίπτωσή μας, που είναι η αναγνώριση άλλων κυττάρων που προσσεγγίζουν, αρχικά βρίσκονται παράγοντες αναγνώρισης που είναι ένα πλήθος ειδικών ομάδων στον γλυκοκάλυκα  μοναδικό στο συνολό του ώστε να αποτελεί τρόπο αναγνώρισης του κυττάρου. Άλλα κύτταρα που πλησιάζουν διαθέτουν μια παρόμοια σύνθεση των ουσιών αυτών και τα κύτταρα αυτά αλληλοαναγνωρίζονται. Περιοχές που συνδέονται με αυτήν ακριβώς την λειτουργία αποκαλούνται περιοχές ιστοσυμβατότητας. Εκεί και μετά την αναγνώριση επιλέγεται μια από τις δύο περιπτώσεις: 

η συγκόλληση ή η απώθηση των κυττάρων. 

ΓΕΣ

A Dynamic Model of Chemoattractant-Induced Cell Migration - PMC (nih.gov)

Συμπληρώματα Διατροφής με Θειϊκή χονδροϊτίνη | Bionat

Βασικές έννοιες κυτταρολογίας  Παναγιώτης Δ Οικονομόπουλος

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ  ΛΟΥΚΑΣ Χ ΜΑΡΓΑΡΙΤΗΣ

Άγκυρα GPI - Βικιπαίδεια, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια (wikipedia.org)

Ανάπτυξη από μονοκύτταρους οργανισμούς σε πολυκύτταρους οργανισμούς - Wikipedia

Χημειοτακτισμός - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)