Καταιγισμοί σηματοδότησης ασβεστίου

Ορισμός

Οι καταρράκτες σηματοδότησης ασβεστίου είναι κυτταρικές οδοί σηματοδότησης στις οποίες το ιόν ασβεστίου ^(Ca2+) αναλαμβάνει κεντρικές λειτουργίες ως δευτερογενής αγγελιοφόρος ουσία. Επιτρέπουν στο κύτταρο να μετατρέπει τα εξωτερικά ερεθίσματα σε συγκεκριμένες αντιδράσεις.

Λειτουργία και σημασία

^{Το Ca2+} δρα ως ένα ευέλικτο μόριο σηματοδότησης. Ακόμη και οι μικρότερες μεταβολές στη συγκέντρωσή του μπορούν να προκαλέσουν εκτεταμένες κυτταρικές αντιδράσεις.

Μηχανισμός του καταρράκτη σηματοδότησης ασβεστίου

Επαγωγή σηματοδότησης: Ενεργοποίηση των κυτταρικών υποδοχέων από ερεθίσματα.
Απελευθέρωση ασβεστίου:
- Εισροή ^Ca2+ μέσω μεμβρανικών διαύλων
- Απελευθέρωση από ενδοκυτταρικές αποθήκες (ER)
Μετάδοση σήματος:
- Ενεργοποίηση καλμοδουλίνης, CaMKs, καλσινευρίνης
- Εκκίνηση κυτταρικών αποκρίσεων: συστολή, έκκριση, έκφραση γονιδίων
Τερματισμός της σηματοδότησης: Μεταφορά ^Ca2+ πίσω στην αποθήκη ή προς τα έξω

Φυσιολογική και παθολογική σημασία

Σημαντική για: μυϊκή κίνηση, νευρωνική επικοινωνία, ανοσολογική απόκριση, κυτταρική ανάπτυξη

Διαταραχές οδηγούν σε: καρδιακή αρρυθμία, νευροεκφυλιστικές ασθένειες, καρκίνο

Παράδειγμα: Νευρωνικός καταρράκτης σηματοδότησης ασβεστίου

Το δυναμικό δράσης φτάνει στον προσυναπτικό τερματισμό
^{Το Ca2+} εισέρχεται στο κυτταρόλυμα μέσω διαύλων
Κυστίδια συγχωνεύονται με τη μεμβράνη
Απελευθερώνονται νευροδιαβιβαστές

Περίληψη

Οι καταρράκτες σηματοδότησης ασβεστίου είναι απαραίτητοι, λεπτοδουλεμένοι μηχανισμοί κυτταρικής επικοινωνίας. Η ευελιξία τους τους καθιστά κεντρικούς παράγοντες στις βιολογικές διεργασίες και ταυτόχρονα ευάλωτους σε παθολογικές διαταραχές.