ما هي أشكال الإشارات؟
تتضمن إشارات الخلية الخلوية إرسال إشارة من خلية إرسال إلى خلية استقبال ومع ذلك، ليست كل الخلايا المرسلة والمستقبلة هي جيران مجاورة ولا تتبادل جميع أزواج الخلايا الإشارات بنفس الطريقة، حيث توجد أربع فئات أساسية من الإشارات الكيميائية الموجودة في الكائنات متعددة الخلايا: إشارات (paracrine)، إشارات (autocrine )، إشارات الغدد الصماء والإشارات عن طريق الاتصال المباشر، إن الفرق الرئيسي بين الفئات المختلفة للإشارة هو المسافة التي تقطعها الإشارة عبر الكائن الحي للوصول إلى الخلية المستهدفة.
إشارات(Paracrine):
في كثير من الأحيان تتواصل الخلايا القريبة من بعضها البعض من خلال إطلاق الرسل الكيميائي (الروابط التي يمكن أن تنتشر عبر الفراغ بين الخلايا)، إذ يُعرف هذا النوع من الإشارات الذي تتواصل فيه الخلايا عبر مسافات قصيرة نسبيًا باسم إشارات (paracrine)، حيث تسمح إشارات (Paracrine) للخلايا بتنسيق الأنشطة محليًا مع جيرانها.
على الرغم من استخدامها في العديد من الأنسجة والسياقات المختلفة إلا أن إشارات الباراكرين مهمة بشكل خاص أثناء التطور، عندما تسمح لمجموعة واحدة من الخلايا بإخبار مجموعة مجاورة من الخلايا عن الهوية الخلوية التي يجب أن تتخذها، مثال: تطور الحبل الشوكي.
إشارات متشابكة:
أحد الأمثلة الفريدة على إشارات (paracrine) هو الإشارات التشابكية، حيث تنقل الخلايا العصبية الإشارات، وسميت هذه العملية باسم المشبك وهو التقاطع بين خليتين عصبيتين، حيث يحدث انتقال الإشارة، بحيث عندما تندلع العصبون المرسل تتحرك النبضة الكهربائية بسرعة عبر الخلية، وتنتقل عبر امتداد طويل يشبه الألياف يسمى محور عصبي.
عندما يصل الدافع إلى المشبك فإنه يؤدي إلى إطلاق روابط تسمى الناقلات العصبية، والتي تعبر بسرعة الفجوة الصغيرة بين الخلايا العصبية، وعندما تصل النواقل العصبية إلى الخلية المستقبلة فإنها ترتبط بالمستقبلات وتسبب تغيرًا كيميائيًا داخل الخلية (غالبًا ما تفتح القنوات الأيونية وتغير الجهد الكهربائي عبر الغشاء).
تتحلل النواقل العصبية التي يتم إطلاقها في المشبك الكيميائي بسرعة أو يتم إرجاعها مرة أخرى بواسطة الخلية المرسلة، وهذا “يعيد ضبط” النظام بحيث يكون المشبك على استعداد للاستجابة بسرعة للإشارة التالية.
إشارات الاستبداد:
في إشارات الأوتوكرين تشير الخلية إلى نفسها وتطلق ليجندًا يرتبط بالمستقبلات الموجودة على سطحها (أو حسب نوع الإشارة إلى المستقبلات داخل الخلية)، حيث قد يبدو هذا شيئًا غريبًا بالنسبة للخلية لكن الإشارات المستبدة تلعب دورًا مهمًا في العديد من العمليات.
على سبيل المثال تعد إشارات الأوتوكرين مهمة أثناء التطور، حيث تساعد الخلايا على تولي هوياتها الصحيحة وتعزيزها، ومن وجهة نظر طبية تعتبر إشارات الأوتوكرين مهمة في السرطان ويعتقد أنها تلعب دورًا رئيسيًا في ورم خبيث (انتشار السرطان من موقعه الأصلي إلى أجزاء أخرى من الجسم)، وفي كثير من الحالات قد يكون للإشارة تأثيرات أوتوكرين وباراكرين وترتبط بالخلية المرسلة، بالإضافة إلى خلايا أخرى مماثلة في المنطقة.
إشارات الغدد الصماء:
عندما تحتاج الخلايا إلى إرسال إشارات عبر مسافات طويلة، فإنها غالبًا ما تستخدم نظام الدورة الدموية كشبكة توزيع للرسائل التي ترسلها، في إشارات الغدد الصماء لمسافات طويلة يتم إنتاج الإشارات بواسطة خلايا متخصصة، ويتم إطلاقها في مجرى الدم الذي يحملها إلى الخلايا المستهدفة في أجزاء بعيدة من الجسم.
تُعرف الإشارات التي يتم إنتاجها في جزء واحد من الجسم وتنتقل عبر الدورة الدموية للوصول إلى أهداف بعيدة باسم الهرمونات، إذ في البشر تشمل الغدد الصماء التي تفرز الهرمونات الغدة الدرقية والغدة النخامية وكذلك الغدد الصماء (الخصيتين والمبيضين) والبنكرياس.
تفرز كل غدة صماء نوعًا واحدًا أو أكثر من الهرمونات، والعديد منها منظمات رئيسية للتطور وعلم وظائف الأعضاء، وعلى سبيل المثال تفرز الغدة النخامية هرمون النمو (GH) الذي يعزز النمو، خاصةً الهيكل العظمي والغضاريف، ومثل معظم الهرمونات يؤثر هرمون النمو على العديد من أنواع الخلايا المختلفة في جميع أنحاء الجسم، ومع ذلك تقدم خلايا الغضاريف مثالًا واحدًا على كيفية عمل هرمون النمو: فهو يرتبط بالمستقبلات الموجودة على سطح هذه الخلايا ويشجعها على الانقسام.