Bagaimana Sel Berkomunikasi Satu Sama Lain?

Jika kita pernah menjadi bagian dari proyek grup, maka akan tahu bahwa komunikasi adalah yang paling penting. Nah, kehidupan memulai proyek kelompoknya sendiri 600 juta tahun yang lalu, ketika bentuk kehidupan multisel pertama diperkirakan telah berevolusi.

Dengan transisi ini muncul banyak tantangan. Anggota proyek kelompok ini, sel-sel, harus berkomunikasi dan berkoordinasi satu sama lain. Mereka sekarang perlu memperingatkan seluruh tubuh jika mereka membutuhkan sesuatu, misalnya gula tambahan atau perhatian sistem kekebalan jika terjadi infeksi. Organisme multisel juga harus membangun jalur transportasi yang efisien (misalnya, pembuluh darah) untuk distribusi cepat dari sumber daya yang dibutuhkan.

Oleh karena itu, semua sel dalam organisme multiseluler harus bekerja sama dalam proyek ini yang disebut ‘kelangsungan hidup’ dan komunikasi yang efisien adalah kunci keberhasilannya. Tapi bagaimana ini mungkin? Sel tidak memiliki ponsel ‘seluler’ untuk berbicara satu sama lain, juga tidak memiliki suara atau mulut. Untungnya, mereka tidak membutuhkan semua itu!

Mereka mencapai semua ini melalui bentuk komunikasi yang efisien dan dinamis yang disebut pensinyalan sel

Pensinyalan Sel: Sesuatu yang rumit

Pensinyalan sel adalah proses komunikasi antar sel-sel tubuh. Ini mengikuti urutan tiga langkah ‘sederhana’.

Misalkan sel A ingin menyampaikan pesan ke sel B. Sel A mengeluarkan molekul yang membawa pesan atau sinyal ini. Molekul ini dikenal sebagai molekul pemberi sinyal dan berfungsi seperti tukang pos atau pembawa pesan. Molekul pemberi sinyal dapat berupa lipid, protein, atau bahkan gas.

Urutan Pensinyalan Sel (VectorMine)

Sekarang, untuk menerima pesan tersebut, Sel B membutuhkan reseptor. Reseptor adalah protein yang dapat mengikat molekul pensinyalan. Mereka terletak di permukaan sel untuk mengikat molekul eksternal atau mereka bisa menjadi reseptor sitoplasma yang mengikat molekul pensinyalan di dalam sel.

Setiap reseptor unik untuk molekul pensinyalan tertentu dan hanya sel yang memiliki reseptor untuk molekul pensinyalan yang dapat menerima pesannya. Ketika molekul pensinyalan dari Sel A berikatan dengan reseptornya di Sel B, bagian pertama dari pensinyalan sel selesai.

Pengikatan molekul ke reseptornya masing-masing di Sel B mengaktifkan reseptor. Aktivasi ini disebabkan oleh perubahan bentuk reseptor. Reseptor aktif Sel B sekarang dapat meluncurkan serangkaian peristiwa di mana pesan diperkuat dan menyebar ke bagian lain dari sel dan kadang-kadang bahkan molekul lain. Ini adalah langkah kedua dari pensinyalan sel, yang disebut transduksi, dan prosesnya disebut jalur transduksi sinyal.

Langkah ketiga dan terakhir adalah tanggapan. Molekul pensinyalan sekarang telah berhasil mengirimkan pesan Sel A ke Sel B. Sel B sekarang harus memutuskan bagaimana menanggapi pesan ini. Respon tersebut akan terjadi sebagai hasil dari jalur transduksi sinyal yang diprakarsai oleh aktivasi reseptor Sel B. Misalnya, jika Sel A memperingatkan Sel B tentang peningkatan kadar gula darah, respons yang dihasilkan akan meningkatkan produksi insulin.

Jenis Pensinyalan Sel
Urutan pensinyalan sel tetap sama untuk kebanyakan sel tetapi tergantung pada jarak yang memisahkan dua sel yang berkomunikasi, pensinyalan sel dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa kategori berbeda.

Pensinyalan sel dapat diklasifikasikan secara luas menjadi pensinyalan intraseluler dan pensinyalan antar sel. Pensinyalan intraseluler terjadi di dalam sel sebagai respons terhadap rangsangan internal dan eksternal. Dengan kata lain, itu hanya ketika sebuah sel berbicara dengan dirinya sendiri dan bekerja secara mandiri. Di sisi lain, pensinyalan antar sel adalah tempat sel berbicara dengan sel tubuh lainnya. Dalam banyak kasus, pensinyalan mungkin melibatkan sel-sel yang berbicara kepada diri mereka sendiri dan orang lain untuk menghasilkan respons.

Jenis pensinyalan intraseluler

Dalam kasus pensinyalan antar sel, jenis sinyal dapat diklasifikasikan lebih lanjut berdasarkan jarak yang ditempuh.

Pensinyalan Autokrin:

Terkadang sel dapat menghasilkan molekul pensinyalan yang mengikat reseptor pada membrannya sendiri. Dengan cara ini, sel dapat mengirim pesan ke dirinya sendiri! Meskipun kedengarannya aneh, pensinyalan otokrin penting selama perkembangan, karena memastikan pembelahan sel yang benar dan pemeliharaan identitas sel. ini dianggap saja sebagai mengatur pengingat dan menulis catatan untuk diri kita sendiri, ini mungkin tampak aneh, tetapi terkadang perlu.

Pensinyalan Kontak Langsung:

Beberapa sel terletak sangat dekat satu sama lain dan berada dalam kontak langsung. Sel semacam itu memiliki saluran yang menghubungkannya. Misalnya, gap junction pada sel hewan dan plasmodesmata pada sel tumbuhan adalah jalur yang menghubungkan sel tetangga. Molekul pemberi sinyal dapat dengan mudah melewati bagian-bagian ini. Fitur ini memungkinkan sekelompok sel untuk menanggapi sinyal yang diterima hanya oleh satu sel.

Pensinyalan Parakrin

Bentuk komunikasi ini terjadi antara sel yang dekat satu sama lain, tetapi tidak terhubung. Dalam hal ini, sel berbicara melalui difusi molekul pensinyalan kimiawi melintasi jarak pendek. Pensinyalan sinaptik antar neuron (sel otak) adalah contoh pensinyalan parakrin. Neuron melepaskan molekul pensinyalan yang disebut neurotransmiter di celah antara mereka sendiri dan neuron berikutnya. Celah ini dikenal sebagai sinapsis. Karenanya, pensinyalan sinaptik memungkinkan otak dan sistem saraf pusat kita bekerja bersama dengan mengirimkan pesan ke banyak neuron.

Pensinyalan Endokrin:

Ini adalah metode yang digunakan oleh sel yang berjauhan satu sama lain. Seperti paket yang dikirim secara internasional, molekul pemberi sinyal dapat melakukan perjalanan melalui aliran darah untuk mencapai sel target. Molekul semacam itu disebut hormon. Misalnya, hormon adrenalin, yang dilepaskan oleh kelenjar adrenal yang ada di atas ginjal, adalah hormon pelarian. Adrenalin dilepaskan saat stres dan bertanggung jawab untuk meningkatkan detak jantung dan tekanan darah, mendistribusikan kembali darah ke otot, meningkatkan produksi glukosa, dan banyak lagi. Oleh karena itu, hormon ini bergerak ke seluruh tubuh dari kelenjar adrenal melalui aliran darah ke otot jantung untuk meningkatkan pemompaan, serta ke hati untuk produksi glukosa.

Pentingnya Pensinyalan Sel
Komunikasi di antara banyak sel tubuh memungkinkan kita untuk merespons dan beradaptasi dengan lingkungan kita yang selalu berubah. Dari aspek perkembangan, pensinyalan sel memastikan bahwa semua organ dan jaringan tubuh berada pada halaman yang sama. Artinya, ini menjamin bahwa hal-hal seperti fungsi sel, ukuran, lokasi, dan jumlah tetap terkendali. Dengan cara ini, sel-sel dari jaringan khusus yang berbeda mempertahankan identitas dan fungsinya. Misalnya, sel jantung hanya terdapat di jantung dan sel hati hanya terdapat di hati, dan keduanya menjalankan peran khususnya masing-masing.

Ringkasan jalur pensinyalan hanya di lingkungan mikro sel induk saraf

Peran pensinyalan sel tidak berakhir setelah tahap perkembangan. Diperlukan untuk mengingatkan sistem kekebalan tubuh terhadap invasi bakteri atau virus. Dengan kata lain, pensinyalan sel bukanlah pekerjaan 9 sampai 5. Ini membantu tubuh menyesuaikan diri, dan jalur pensinyalan yang sangat kompleks ini sangat penting untuk kesejahteraan seseorang. Para peneliti telah mengaitkan berbagai penyakit seperti kanker, epilepsi, multiple sclerosis, dan penyakit Alzheimer dengan cacat pada jalur pensinyalan.