Komunikasi Sel: Fungsi, Tugas, Peranan & Penyakit

Komunikasi sel adalah proses yang terdiri daripada komunikasi antara sel dan intraselular. Oleh itu, maklumat terlebih dahulu ditukar antara sel melalui bahan utusan. Di dalam sel, isyarat kemudian dihantar dan bahkan diperkuat melalui reseptor dan utusan sekunder.

Apa itu komunikasi sel?

Komunikasi sel adalah proses yang terdiri daripada komunikasi antara sel dan intraselular. Komunikasi sel digunakan untuk menyampaikan rangsangan luaran dengan menghantar isyarat antara sel dan di dalam sel. Transduksi isyarat luaran berlaku melalui utusan tertentu seperti hormon, neurotransmitterTransduksi rangsangan elektrik perantaraan atau ion, permukaan terikat sel molekul, atau zat dengan berat molekul tinggi di ruang antara sel. Isyarat memasuki bahagian dalam sel melalui reseptor atau apa yang disebut simpang jurang dan mencetuskan aliran reaksi di sana, bergantung pada laluan penghantaran. Oleh itu, utusan kedua (bahan utusan sekunder) terbentuk di dalam sel, yang menghantar isyarat ke lokasi sasaran dan memperkuatnya pada masa yang sama. Penguatan isyarat berlaku kerana isyarat luaran mengakibatkan pembentukan sejumlah besar utusan kedua. Berbeza dengan komunikasi antara sel, dalam komunikasi intraselular isyarat diproses di dalam sel dan diubah menjadi reaksi. Di sini, maklumat tidak dihantar dari sel ke sel, tetapi disampaikan oleh utusan kimia di bawah penguatan ke laman web sasaran selular. Keseluruhan proses komunikasi intraselular ini juga dikenali sebagai transduksi isyarat.

Fungsi dan tugas

Dalam organisma multiselular, komunikasi intraselular memproses isyarat yang dihantar oleh utusan ekstraselular dan juga oleh rangsangan luaran (pendengaran, penglihatan, bau). Transduksi isyarat mengatur proses biologi penting seperti gen transkripsi, tindak balas imun, pembahagian sel, persepsi cahaya, persepsi bau, atau pengecutan otot. Permulaan komunikasi intraselular dipicu oleh rangsangan ekstraselular atau intraselular. Pencetus ekstraselular merangkumi hormon, faktor pertumbuhan, sitokin, neurotrofin atau neurotransmitter. Tambahan pula, pengaruh persekitaran seperti cahaya atau gelombang bunyi juga merupakan rangsangan ekstraselular. Secara intraselular, kalsium ion sering mencetuskan lata transduksi isyarat. Isyarat ekstraselular pertama kali diambil oleh reseptor yang terletak di dalam sel atau di membran sel. Perbezaan dibuat antara reseptor sitosolik dan membran. Reseptor sitosolik terletak di dalam sel di sitoplasma. Mereka mewakili sasaran untuk kecil molekul yang dapat dengan mudah melalui membran sel. Ini termasuk steroid, retinoid, karbon monoksida dan oksida nitrik. Contohnya, reseptor steroid, setelah diaktifkan, menyediakan pembentukan utusan kedua yang bertanggungjawab untuk proses transkripsi. Reseptor terikat membran terletak di membran sel dan mempunyai domain ekstraselular dan intraselular. Semasa transduksi isyarat, isyarat molekul berlabuh di domain ekstraselular reseptor dan, dengan mengubah konformasinya, memastikan bahawa isyarat dihantar ke domain intraselular. Di sana, proses biokimia kemudian berlaku yang memungkinkan lata utusan kedua terbentuk. Reseptor membran dibahagikan kepada tiga kumpulan, saluran ion, reseptor g-protein yang digabungkan dan reseptor yang digabungkan dengan enzim. Di antara saluran ion, terdapat lagi saluran ion berpagar dan berpagar voltan. Ini adalah transmembran protein yang diaktifkan atau dinyahaktifkan bergantung pada isyarat, sehingga mengubah kebolehtelapan menjadi ion tertentu. Reseptor yang digabungkan dengan protein-g, apabila diaktifkan, menyebabkan protein G terpecah menjadi dua komponen. Kedua komponen ini aktif dan memastikan penghantaran isyarat dengan membentuk utusan kedua tertentu. Reseptor berpasangan enzim juga reseptor terikat membran yang melepaskan enzim terikat kepada mereka semasa penghantaran isyarat. Oleh itu, terdapat enam kelas reseptor yang berkaitan dengan enzim. Bergantung pada reseptor yang diaktifkan, isyarat yang sesuai ditransduksi. Sebagai contoh, reseptor tirosin kinase mewakili reseptor untuk hormon insulin. Oleh itu, kesan dari insulin dimediasi melalui reseptor ini. Beberapa sel disambungkan melalui persimpangan jurang yang disebut. Persimpangan jurang adalah saluran antara sel yang berdekatan dan mewakili bentuk komunikasi intraselular. Apabila isyarat mencapai sel tertentu, persimpangan jurang memastikan penyebarannya yang cepat dalam sel yang berdekatan.

Penyakit dan gangguan

Gangguan dalam komunikasi intraselular (transduksi isyarat) mungkin terjadi pada banyak titik dalam proses transduksi isyarat dan boleh mempunyai pelbagai kesihatan kesan. Banyak penyakit berpunca daripada keberkesanan reseptor tertentu yang tidak mencukupi. Sekiranya sel-sel imun terjejas, imunodefisiensi berlaku sebagai akibatnya. Penyakit autoimun dan alahan disebabkan oleh pemprosesan proses transduksi isyarat intraselular yang salah. Tetapi penyakit seperti kencing manis mellitus atau arteriosclerosis juga sering berlaku akibat reseptor yang tidak berkesan. Dalam kencing manis, misalnya, mungkin ada yang mencukupi insulin. Walau bagaimanapun, kerana reseptor insulin yang hilang atau tidak berkesan, rintangan insulin wujud dalam kes ini. Hasilnya, lebih banyak insulin dihasilkan. Akhirnya, pankreas mungkin akan habis. Banyak penyakit mental juga dapat ditelusuri menjadi gangguan dalam komunikasi sel intraselular, kerana dalam banyak kes penghantaran isyarat tidak cukup terjamin oleh reseptor neurotransmitter yang tidak cukup berkesan. Neurotransmitter juga memainkan peranan penting dalam sakit mental. Sebagai contoh, penyelidik sedang menyiasat gangguan mana yang boleh berlaku dalam proses penghantaran isyarat yang kompleks membawa kepada penyakit seperti kemurungan, mania, gangguan bipolar atau skizofrenia. Punca genetik juga boleh membawa gangguan pada komunikasi intraselular. Salah satu contoh gangguan keturunan berkaitan dengan persimpangan jurang. Seperti yang disebutkan sebelumnya, persimpangan jurang adalah saluran antara sel yang berdekatan. Mereka dibentuk oleh transmembran protein dipanggil kompleks penghubung. Beberapa mutasi kompleks protein ini dapat membawa hingga mendalam hilang pendengaran atau juga pekak. Penyebabnya terletak pada fungsi celah persimpangan cacat dan gangguan komunikasi sel.