Wat is celregulatie?
Celregulatie is een brede term die wordt gebruikt om de vele processen te beschrijven die zich in een cel voordoen en die gericht zijn op het handhaven van homeostase. Homeostase is een uitgebalanceerde toestand waarin cellen schadelijke extremen in welke vorm dan ook vermijden via verschillende actieve of passieve reguleringsprocessen. Celregulatie verwerkt matig alles, van de groei- en replicatiesnelheden van cellen tot de zoutniveaus en zuurgraad van de cellulaire omgeving. Als celgroei en -replicatie niet worden gemodereerd, kunnen cellen met een oncontroleerbaar hoge snelheid repliceren; deze aandoening wordt kanker genoemd.
Veel celregulatie vindt plaats op genetisch niveau. Veel verschillende genen worden tot expressie gebracht of onderdrukt als reactie op triggers in de omgeving om de homeostase van de cel te handhaven. Verschillende eiwitten kunnen binden aan bepaalde segmenten van RNA of DNA, die de genetische informatie bevatten die wordt gebruikt bij genexpressie, om de expressie van een bepaald gen te onderdrukken, induceren of verbeteren. Genen worden tot expressie gebracht door de productie van eiwitten. E. Coli , bijvoorbeeld, brengt een andere set genen tot expressie door een abnormale set eiwitten te produceren wanneer deze wordt blootgesteld aan hoge hitte; deze eiwitten laten het beter toe om enige vorm van homeostase te behouden in het geval van "hitteschok".
Cellulaire signalering is een zeer belangrijk aspect van de studie van celregulatie omdat de meeste regulerende processen in een cel een reactie zijn op een vorm van signaal. Veranderingen in de omgeving van een cel kunnen signaaleiwitten of chemicaliën binden aan signaalreceptoren om aan te geven dat er een vorm van regulerende reactie nodig is. Cellen communiceren zelfs met andere cellen om ze voor te bereiden op veranderingen in de cellulaire omgeving. Communicatie die resulteert in celregulatie kan plaatsvinden in een cel, tussen aangrenzende cellen of cellen die elkaar aanraken, of zelfs tussen cellen op afstand. Endocriene cellen zijn bijvoorbeeld gespecialiseerde cellen die chemische signalen naar verschillende delen van het lichaam sturen om de behoefte aan verschillende celregulerende acties te communiceren.
Veel verschillende ziekten en aandoeningen worden veroorzaakt door een afbraak van celregulatieprocessen. Kanker wordt veroorzaakt wanneer de groei en replicatie van een cel niet goed worden gereguleerd. Normale cellen ondergaan apoptose of geprogrammeerde celdood; kankercellen niet, dus ze kunnen repliceren en onbeperkt groeien. Auto-immuunziekten zijn ook een gevolg van falende celregulatie en signalering. Dergelijke aandoeningen treden op wanneer het immuunsysteem een cel niet als 'zelf' herkent en een ongepaste immuunaanval op de onschadelijke cel of cellen start.