Kommunikation imellem celler

Cellekommunikation foregår mellem kroppens celler og organer, fx når hjernen fortæller binyrerne at kamphormonet adrenalin skal frigives. Kommunikation forgår på følgende måder:

• ved direkte kontakt mellem to celler 
• ved at to celler signalerer til hinanden via binding på overfladeproteiner
• ved at hormoner og transmitterstoffer påvirker celler

Direkte kontakt

To eller flere celler kan være i direkte kontakt med hinanden via forbindelseskanaler, gap junctions opbygget af connexin-proteiner. Disse forbindelseskanaler gør det muligt for to celler at udveksle molekyler, fx Na+ og Ca2+ ioner. 

Kommunikationen gennem disse forbindelseskanaler med cytoplasma spiller en stor rolle i forbindelse med impulsudbredelsen i hjertet. For at det elektriske signal som etableres i sinus-knuden, skal kunne udbredes i hele hjertemusklen fra hjertecelle til hjertecelle, må Na+ og Ca2+ ioner kunne overføres fra en celle til en anden. Hjertets styringsstystem består af henholdsvis SA-knuden/sino-atial-knuden i højre forkammer og AV-knuden/aterio-ventrikulær-knuden i væggen mellem højre forkammer og venstre hjertekammer samt fibre, der leder impulser (purkinjefibre) igennem hjertets kamre. Fra SA-knden dannes impulser, der breder sig ud i forkamrenes vægge. Impulserne løber impulserne ud i forkamrene og rammer AV-knuden, som herefter leder den elektriske impuls videre, dog i et relativt langsomt tempo, hvilket skaber en forsinkelse af den elektriske impuls og derved en varieret tidsmæssig sammentrækning af hjerteforkamrene. 


Læs mere dybdegående om kroppens blodsystemer og hjerte her.

Kontakt vha. overfladeproteiner

På overfladen af cellerne forekommer der en række forskelligartede overfladeproteiner, hvoraf nogle af dem gør det muligt for celler at signalere til hinanden (andre proteiner på/i cellemembranen har andre funktioner, fx at hjælpe cellen til at bevare sin form, til transport af stoffer ind og ud af cellen, som enzymer, der katalyserer diverse processer og som ionpumper). Ved denne type signalering mellem celler overføres der ikke molekyler mellem cellerne. 


Overfladeproteinerne består af lange strenge af aminosyremolekyler, som er indlejrede i cellernes membran. Som receptorer opfanger overfladeproteinerne signaler fra andre dele af kroppens celler, hvilket således igangsætter en proces hos den celle, der modtager et givent signal. Fx kunne en type celle signalere med vækstfaktorer til en anden af kroppens celletyper, hvorved de modtagende celle vil påbegynde celledeling og vækst. 


Når en celle bindes til en anden celle sker der strukturelle ændringer i de to cellers overfladeproteiner, hvorved information mellem de to celler etableres. Signalstoffet bindes til en specifik receptor, og overfladeproteinets indre del, som er indlejret i cellen og ikke befinder sig uden for cellemembranen, vil hernæst aktivere et protein inde i selve cellen. Ofte forekommer der ved denne aktivering en såkaldt fosforylering, hvor en fosfatgruppe hæftes på proteinet, og resultatet er en igangsættelse af en lang række reaktioner, som i sidste ende danner såkaldte transskriptionsfaktorer, dvs. proteiner, der kan binde til et gen på såkaldte promotere og enhancere og herigennem ændre selve genets aktivitet/genudtryk.  

Denne form for kommunikation er udbredt i immunsystemet, fx når der dannes en binding mellem makrofangen og T-hjælpecellen.


Læs mere dybdegående om kroppens immunsystem her.

Nerveceller og kommunikation

Nerveceller har bl.a. en cellekerne med DNA, mitokondrier, ribosomer, endoplasmatisk retikulum med ribosomer, og en cellemembran der regulerer stofoptagelse og stofudskillelse via forskellige membranproteiner.


Deres morfologi/form er særlig, da de har lange udløbere der udspringer fra cellekroppen, kaldet aksoner og dendritter. Hver nervecelle har et akson som leder nerveimpulsen væk fra cellekroppen og flere dendritter der leder nerveimpulser ind til cellekroppen. Aksonet er omgivet af en mylinskede, hvis funktion er at øge nerveimpulsernes hastighed. Når nerveimpulsen når frem til enden af et akson, kan impulsen overføres til en anden neuron/nervecelle. Den modtagende nervecelle opfanger enten impulsen direkte på sin cellekrop eller på sine dendritter. Impulserne overføres dog ikke ved direkte kontakt mellem neuronerne, da nervecellerne ikke ligger helt ind til hinanden, men er adskilt af en lille væskefyldt spalte - den såkaldte synapsekløft. Hvor akson og modtagercelle mødes er der tale om en synapse. 


Da afstanden mellem to nerveceller er for stor til at et elektrisk impuls kan springe over synapsespalten, skal nerveimpulsen først omdannes til et kemisk signal, som er i stand til at passere gennem den væskefyldte spalte mellem nervecellerne. Derfor frigives såkaldte transmitterstoffer, dvs. nervecellesignalstoffer, fra den afgivende nervecelles akson, som dernæst kan bindes til receptorerne på den modtagende nervecelles dendritter. Det er dog vigtigt, for at nerveceller kan overføre signaler mellem hinanden, at der på den modtagende nervecelle skal være specifikke modtagermolekyler eller receptorer i dens membran, som reagerer og derved kan nerveimpulsen evt. videresendes. Som en nøgle i en lås, skal transmitterstofferne kunne være i stand til at passe ind i receptorerne for at der kan forekomme en videre reaktion. Her er der endvidere tale om to forskellige reaktioner. Enten kan transmitterstofferne virke fremmende ved at fremme etableringen af en ny nerveimpuls hos den modtagende nervecelle (natriumkanaler i modtagerneuronen åbnes), eller de kan virke hæmmende, således at det bliver vanskeligere for den modtagende nervecelle at etablere en ny nerveimpuls (kloridioner strømmer ind i modtagercellen). 


Læs mere dybdegående om hjernes nerveceller her. 

Hormoner som signalstoffer

En anden måde celler kan kommunikerer på, er ved at producere signalstoffer som udskilles af en celle og opfanges af en anden et andet sted i kroppen. Denne form for signalering gør det muligt at kommunikerer over store afstande, fx fra hypofysen til æggestokkene via hormonerne FSH og LH.

Kommunikation med hormoner kan foregå på to forskellige måder:

• via hormoner over lange afstande
• via lokalhormoner over korte afstande

Hormoner er stoffer som dannes, for at celler forskellig steder i kroppen kan kommunikere med hinanden. 

Transporten af hormoner fra produktionssted til modtagersted sker via blodet, dette kaldes endokrin signalering som er en langdistancesignalering mellem celler. Hormonproducerende kirtler er endokrine kirtler, dvs. at de sender hormonet direkte ind i blodbanen (endokrin betyder indre udskillelse). 

Lokalhormoner anvendes omvendt de steder, hvor afstanden mellem afgivercelle og modtagercelle er kort. Den parakrine signalering, som signalering med lokalhormoner ofte benævnes, forgår ikke via blodet, men ved siden af blodkarrene (parakrin betyder udskillelse ved siden af).