Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

6.6: Paracriene signalering
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Paracriene signalering
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

6.6: Paracriene signalering

Overzicht

Paracriene signalering stelt cellen in staat te communiceren met hun directe buren via uitscheiding van signaalmoleculen. Het signaal triggert alleen een reactie in nabijgelegen doelwitcellen, omdat de signaalmoleculen snel afbreken of worden geïnactiveerd door nabijgelegen cellen als ze niet worden opgenomen. Prominente voorbeelden van paracriene signalering zijn stikstofmonoxide signalering in bloedvaten, synaptische signalering van neuronen, het bloedstollingssysteem, weefselherstel / wondgenezing en lokale allergische huidreacties.

Stikstofoxide is betrokken bij vasodilatatie en controle van de bloeddruk

Een van de essentiële paracriene signaalmoleculen is het gas stikstofmonoxide (NO). Stikstofmonoxide wordt geproduceerd door een familie van enzymen die bekend staan als stikstofoxidesynthasen.

Bloedvaten bevatten verschillende cellagen. De binnenste laag cellen is het endotheel. Endotheelcellen hebben stikstofoxidesynthase, dat stikstofmonoxide produceert dat in alle richtingen diffundeert. Het stikstofmonoxide dat de boverstroming draagt niet bij aan signalering maar reageert direct met biochemicaliën, zoals hemoglobine. Stikstofmonoxidemoleculen die in de tegenovergestelde richting diffunderen, naar de volgende laag van het bloedvat, nemen deel aan een aantal belangrijke signalen.

De laag net buiten het endotheel bestaat uit gladde spiercellen. De functie van gladde spiercellen is om samen te trekken. Wanneer deze cellen samentrekken, klemmen ze zich vast op het bloedvat, waardoor de diameter kleiner wordt en de bloeddruk stijgt.

Stikstofmonoxide vergemakkelijkt de ontspanning van gladde spiercellen door paracriene signalering. Hierbij wordt stikstofmonoxide gebonden aan guanylaatcyclasereceptoren, wat resulteert in verhoogde niveaus van cyclisch guanosinemonofosfaat (cGMP) in de gladde spiercellen. Dit leidt tot ontspanning van de gladde spieren, waardoor de vaatdiameter toeneemt. Dit proces staat bekend als dilatatie en het verlaagt de bloeddruk.

Paracriene signalering bevordert de bloedstolling

Wanneer een bloeen vat is beschadigd en begint te bloeden, dit betekent dat het endotheel is gebroken. Gebroken endotheelweefsel geeft de von Willebrand-factor (vWF) vrij, die zich bindt aan bloedplaatjes - kleine witte bloedcellen zonder kernen - die in het bloed circuleren. Dit is een vorm van paracriene signalering. Ondertussen binden collageenvezels onder de endotheelcellen zich ook aan bloedplaatjes. Verschillende andere bloedplaatjesproteïnen worden vervolgens geactiveerd en vrijgegeven door de bloedplaatjes. Deze eiwitten activeren op hun beurt meer bloedplaatjes via paracriene signalering. Een complexe reeks reacties tussen vele stollingsfactoren vormt een stof die bekend staat als fibrine, die het bloedstolsel bij elkaar houdt en het gebroken endotheel herstelt.

Viagra (Sildenafil) en de Nobelprijs

In 1978 ontdekte Robert Furchgott een stof die hij 'van endotheel afgeleide ontspannende factor' noemde. Halverwege de jaren tachtig had hij vastgesteld dat deze stof stikstofmonoxide was. Ondertussen maakte Louis Ignarro onafhankelijk hetzelfdeontdekking, en Ferid Murad toonde aan dat stikstofmonoxide de cyclische GMP-niveaus verhoogt. Voor dit werk ontvingen Furchgott, Ignarro en Murad in 1998 een gedeelde Nobelprijs.

In 1989 ontwikkelden onderzoekers die voor Pfizer werkten het medicijn sildenafil als bloeddrukmedicijn. Het werd al snel duidelijk dat sildenafil opmerkelijke effecten had op erecties, wat interesse wekte in het potentieel van het medicijn om erectiestoornissen te behandelen. Erectiestoornissen zijn een veelvoorkomend gezondheidsprobleem bij mannen van middelbare en oudere leeftijd. Deze aandoening treedt op als gevolg van hoge bloeddruk die de bloedvaten van de penis aantast. De reden is dat het corpus cavernosum (het meest met bloed gevulde deel van de penis) fosfodiësterase type 5 (PDE5) produceert. Dit enzym breekt specifiek cGMP af. Het nieuwe medicijn remde PDE5 krachtig, wat de activiteit ervan verklaart. Sildenafil kreeg de merknaam Viagra en de verkoop nam een vlucht.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter