پیام‌رسانی سلولی

نشانک‌دهی سلولی یا پیام‌رسانی سلولی (انگلیسی: Cell Signalling) بخشی از سامانهٔ پیچیدهٔ ارتباط و داد و ستد پیام در سلولها است که بر کارها و عملکردهای سلولی فرمانروایی و کنش‌های سلولی را هماهنگ و سازماندهی می‌کند. توانایی سلول‌ها در دریافتن و شناخت خرده‌پیرامون خود و همچنین دادن پاسخ درست و واکنش بجا به آن، پایه و بنیاد رشد، بازسازی بافت، ایمنی، و همچنین هم‌ایستایی بافت‌های سالم است. عناصر گوناگونی توانایی تحریک سلولها را دارند، از جمله: مواد شیمیایی و ضربه مکانیکی. بعنوان مثال، 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. همچنین یاخته‌ها برای پاسخ به سیگنال‌های محیطی، رشد و تمایز، تولید و ترشح پروتئین‌ها و هورمونها، تنظیم بیان ژنها و … باید بتوانند به پیام‌های خارجی پاسخ بدهند. اشتباه در پردازش داده‌های یاخته‌ای به بیماری‌هایی مانند سرطان و بیماری قند می‌انجامد.

مولکول پیام‌رسان از محیط خارج یا سلول پیام‌دهندهٔ دیگر تولید می‌شود و توسط گیرندهٔ یاختهٔ هدف تشخیص داده می‌شوند. گیرندهٔ سلولِ هدف، پیام خارج سلولی را دریافت می‌کند و آن را به پیام درون‌سلولی تبدیل می‌کند که بر رفتار سلول اثر می‌گذارد. هر سلول 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.

ترشح پیام به داخل خون توسط سلول‌های اندوکرینی

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 سلول‌ها به‌طور موضعی در مایع خارج‌سلولی منتشر شده و به عنوان میانجی موضعی عمل می‌کند. به عنوان مثال، در محل زخم یاخته‌ها با ترشح مولکول‌های پیام‌رسان تکثیر سلولی را تنظیم می‌کنند. مانند فاکتور رشد اپیدرمی، فاکتور رشد مشتق از پلاکت و …

پیام‌رسانی نورونی

پیام به صورت سریع و اختصاصی بین سلول‌ها منتقل می‌شود. در پایانه آکسونی پیام الکتریکی به شیمیایی تبدیل می‌شود.

مولکول‌های پیام‌رسان در پوستهٔ سلول‌ها

این مولکول‌ها که در پوستهٔ سلول‌ها قرار گرفته‌اند، با اتصال به گیرندهٔ سلول هدف پیام را منتقل می‌کنند.

چگونگی پیام‌رسانی

زمانی که یک مولکول پیام‌رسان به گیرندهٔ سلول هدف متصل می‌شود، انتقال‌دهنده‌های درون سلولی و همچنین هدف‌های آن در سلول‌های 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 برون‌سلولی پاسخ می‌دهد؛ بنابراین، ترکیب پیام‌رسان‌های مختلف، پاسخ‌های مختلفی را ایجاد می‌کند. چرا که ترکیبات درون‌سلولی منتقل‌کنندهٔ پیام‌های مختلف با هم برهم کنش دارند؛ بنابراین وجود یک پیام‌رسان، می‌تواند پاسخ‌های دیگر پیام‌رسان‌ها را تحت تأثیر قرار دهد.

همین‌طور سرعت پاسخ سلول 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 سلولی، ترشح سلولی یا انقباض عضلهٔ 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 سلولی.

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 سلول 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 درون سلولی 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 سلول همسایه می‌شود.