Нарушения межклеточных взаимодействий

Межклеточные взаимодействия осуществляются с помощью информационных (сигнальных) молекул. Их действия на клетку складываются из этапов:

∨ связывание рецептора с лигандом;

∨ включение каскадных механизмов, приводящих в действие биохимические ответы клетки;

∨ ослабление или устранение сигнала.

Эти этапы действия сигнальных молекул имеют место во всех клетках и работают независимо от типа сигналов. Специфика реакции клетки определяется набором экспрессируемых ею рецепторов и воздействующими внешними сигнальными молекулами (гормоны, биологически активные вещества - первичные мессенджеры). Вторичные мессенджеры находятся внутри клетки, усиливают приходящий сигнал (циклический аденозинмонофосфат, циклический гуанидинмонофосфат, диацилглицерол, инозитолтрифосфат, Са²⁺). Они действуют в течение короткого промежутка времени и потом инактивируются.

После восприятия сигнала клетка не реагирует на поступающий сигнал, если этого не происходит, то она обречена на апоптотическую гибель.

Для отключения сигнала существует несколько путей:

∨ поглощение лиганд-рецепторного комплекса с помощью эндоцитоза;

∨ десенситизация (снижение чувствительности) рецептора, которая часто связана с процессом фосфорилирования. У G-белка десенситизация рецептора связана с фосфорилированием белка на обратной стороне рецептора;

∨ разрушение эффекторной молекулы.

Рецепторы подразделяют на липофильные и гидрофильные.

• Липофильные рецепторы. Сигнальными лигандами являются стероидные гормоны, ретиноиды (родственные витаминам A, D), гормоны щитовидной железы. Лиганды этих рецепторов жирорастворимые вещества, проходящие через клеточную мембрану. Сами рецепторы расположены в цитоплазме. Лиганд-рецепторный комплекс, проникая в ядро, активирует транскриптазу и синтетические процессы.

• Гидрофильные рецепторы. Связаны с клеточной мембраной:

∨ рецепторы, сопряжённые с G-белками (активированный G-белок изменяет активность молекулярных мишеней, в частности, аденилатциклазы, фосфолипазы, ионных каналов и цГМФ-фосфодиэстеразы);

∨ рецепторы селективных ионных каналов;

∨ рецепторы предсердного натрийуретического фактора (их активация приводит к входу иона натрия);

∨ рецепторы, активируемые цитозольными тирозинкиназами после образования связи лиганда с поверхностными рецепторами.

Внеклеточная доставка сигнала клеткам может осуществляться эндокринным, аутокринным, паракринным и нейрокринным способами.

• Аутокринная доставка. Сигнал, вырабатываемый клеткой, воспринимается рецепторами той же клетки.

• Паракринный способ. Вырабатываемый сигнал доставляется прилежащим клеткам, а затем поступает на рецепторы клетки, инициирующей его (при миелобластном лейкозе трансформированные клетки вырабатывают ИЛ-1, который воздействует на клетки стромального микроокружения костного мозга, продуцирующие факторы роста для злокачественных миелобластов).

Оба вида передачи сигнала представляют собой разновидность положительной обратной связи и используются в растущей опухоли. Этим объясняется относительная автономность опухолевого роста.

Трансмембранные белки (интегрины, катгерины) играют роль рецепторов адгезии. Они связывают внеклеточный матрикс с цитоскелетными белками (винкулином, талином, паксиллином, актиновыми филаментами), влияют на подвижность клеток, их полярность, дифференцировку. Интегрины получают сигналы от рецепторов клеточной поверхности и реализуют действие через различные семейства киназ.

Катгерины - семейство гомологичных трансмембранных гликопротеинов, выступающих над поверхностью клеточной мембраны. Соседние клетки образуют между собой связи по типу молнии (" катгериновая молния").

При изменении структуры интегринов нарушается прикрепление клеток к объектам (например, нарушение способности тромбоцитов образовывать связи с фибриногеном).