Cos'è la regolazione cellulare?
La regolazione cellulare è un termine generico usato per descrivere i numerosi processi che avvengono all'interno di una cellula che mirano a mantenere l'omeostasi. L'omeostasi è una condizione equilibrata in cui le cellule evitano gli estremi dannosi di qualsiasi forma attraverso vari processi regolatori attivi o passivi. I processi di regolazione cellulare moderano qualsiasi cosa, dai tassi di crescita e replicazione delle cellule ai livelli di sale e acidità dell'ambiente cellulare. Se la crescita e la replicazione cellulare non sono moderate, le cellule possono replicarsi a un ritmo incontrollabile; questa condizione si chiama cancro.
Gran parte della regolazione cellulare avviene a livello genetico. Molti geni diversi vengono espressi o repressi in risposta a fattori scatenanti ambientali al fine di mantenere l'omeostasi della cellula. Varie proteine sono in grado di legarsi a determinati segmenti di RNA o DNA, che contengono le informazioni genetiche utilizzate nell'espressione genica, al fine di reprimere, indurre o migliorare l'espressione di un dato gene. I geni sono espressi attraverso la produzione di proteine. E. Coli , ad esempio, esprime un diverso insieme di geni producendo un insieme anomalo di proteine quando viene esposto ad alti livelli di calore; queste proteine gli consentono meglio di mantenere una qualche forma di omeostasi in caso di "shock termico".
La segnalazione cellulare è un aspetto molto importante dello studio della regolazione cellulare poiché la maggior parte dei processi regolatori all'interno di una cellula sono una risposta a una qualche forma di segnale. I cambiamenti nell'ambiente di una cellula possono indurre le proteine di segnalazione o le sostanze chimiche a legarsi ai recettori di segnale al fine di indicare la necessità di una qualche forma di risposta normativa. Le cellule comunicano persino con altre cellule per prepararle ai cambiamenti nell'ambiente cellulare. La comunicazione che porta alla regolazione cellulare può avvenire all'interno di una cellula, tra cellule adiacenti o toccanti o anche tra cellule distanti. Le cellule endocrine, ad esempio, sono cellule specializzate che inviano segnali chimici a varie parti del corpo per comunicare la necessità di varie azioni di regolazione cellulare.
Molte diverse malattie e disturbi sono causati da una rottura dei processi di regolazione cellulare. Il cancro è causato quando la crescita e la replicazione di una cellula non sono adeguatamente regolate. Le cellule normali sono sottoposte ad apoptosi o morte cellulare programmata; le cellule cancerose non lo fanno, quindi possono replicarsi e crescere indefinitamente. I disturbi autoimmuni sono anche il risultato di una regolazione e di una segnalazione cellulari fallite. Tali disturbi si verificano quando il sistema immunitario non riconosce una cellula come "sé" e lancia un attacco immunitario inappropriato sulla cellula o sulle cellule innocue.