25.7: Hücre Göçü
Hücre göçü, hücrelerin bir yerden diğerine hareket etme süreci, organizmaların yaşamları boyunca doğru gelişimi ve canlılığı için gereklidir. Hücrelerin kendi konumlarına düzgün göçü mümkün olmadığında, çeşitli bozukluklar oluşabilir. Örneğin, hücre göçünde bozulma artrit gibi kronik inflamatuar hastalıklara neden olur.
Genel Mekanizma
Genel olarak hücresel göç, fibroblast gibi bir hücre, harici polarize edici kimyasal sinyale tepki verdiğinde başlar. Sonuç olarak, bir uç mikroçevresinde salgılanan yapışkan bileşikler yoluyla substratlara yapışan ön kenar olarak adlandırılan bir çıkıntı olarak kendini uzatır. Hücrenin arkası olarak hizmet eden alan olan arka kenar, hücreyi sabitlemek için substratlara da yapışır. Yapışmadan sonra hücre, sitoskeletal motilite yapıları tarafından üretilen bir dizi kasılma ile hedefine doğru itilir. Daha sonra, arka kenardaki yapışkan bağlantı serbest bırakılır. Bu adımlar, fibroblast hedefine ulaşana kadar döngüsel olarak tekrarlanır.
Polarizasyon
Hücre göçünü başlatan farklı sinyal moleküllerinde bir çeşitlilik vardır. Bunlar iki tür cevap oluştururlar: kemokinetik ve kemotaktik. Kemokinez, moleküllerin simetrik veya asimetrik olarak, ortaya çıkan hareketin yönünü dikte etmeden hücre göçünü uyardığı zaman meydana gelen hareketi ifade eder. Kemotaksis, çözünür (kemotaktik) veya substrata bağlı (haptotaktik) sinyal moleküllerinin gradiyentinin hücresel hareketin yönünü belirlediği bir hareketi ifade eder.
G-protein bağlı reseptörler (GPCR) ve reseptör tirozin kinaz reseptörleri (RTK) gibi membran reseptörleri, dış sinyal moleküllerini tespit eder ve ön kenarda fosfatidilinositol (3,4,5) trifosfat (PIP3) birikmesine neden olur. PIP3 birikimi daha sonra Rac, Cdc42 ve Rho adı verilen Rho ailesi Ras benzeri küçük proteinlerin aktivasyonuna yol açar. Rac ve/veya Cdc42, ön kenarda aktin polimerizasyonu gibi sitoskeletal değişikliklere neden olurken, Rho arka kenarda aktin-miyozin kasılmalarına neden olur. Aktin polimerizasyonunun bir sonucu olarak, ön kenarda çıkıntılar oluşur.
Çıkıntı Türleri
Aktin, çıkıntılar için fiziksel bir iskelet görevi görür. Sonuç olarak, çıkıntı yapılarının şekli aktinin nasıl monte edildiğine bağlı olarak değişir. Yaygın olarak çalışılan iki çıkıntı türü lamellipodia ve filopodia'dır. Lamellipodia, ince, kısa aktin filamentlerden oluşan dallı bir ağ içeren geniş, tabaka benzeri çıkıntılardır. Lamellipodia alt tabakadan uzaklaştığında ve geriye doğru hareket ettiğinde, belirgin bir fırfır hareketi meydana gelir. Lamellipodia çıkıntıları fibroblastlar, bağışıklık hücreleri ve nöronlar gibi hücrelerde bulunabilir. Filopodia, hücre zarlarından çıkan ince parmak benzeri çıkıntılardır. Göç sırasında lamellipodia ile birlikte çalışan nöronlar gibi hücrelerde sıklıkla görülürler.
