Hvordan celler flytter seg og trinn for cellemigrering

Cellebevegelse er en nødvendig funksjon i organismer. Uten muligheten til å bevege seg, kunne ikke celler vokse og dele seg eller migrere til områder der de trengs. De cytoskjelettet er komponenten i cellen som gjør cellebevegelse mulig. Dette nettverket av fibre er spredt over hele cellens cytoplasma og holder organeller på sitt rette sted. Cytoskelettfibre flytter også celler fra ett sted til et annet på en måte som ligner gjennomgang.

Celle bevegelse er nødvendig for at en rekke aktiviteter skal skje i kroppen. hvite blodceller, for eksempel nøytrofiler og makrofager må raskt migrere til steder med infeksjon eller skade for å bekjempe bakterier og andre bakterier. Cellemobilitet er et grunnleggende aspekt ved formgenerering (morphogenesis) i konstruksjon av vev, organer og bestemmelse av celleform. I tilfeller som involverer sårskader og reparasjoner, bindevev celler må reise til et skadested for å reparere skadet vev. Kreftceller har også muligheten til å metastasere eller spre seg fra et sted til et annet ved å gå gjennom

Cellemobilitet oppnås gjennom aktiviteten til cytoskelettfibre. Disse fibrene inkluderer mikrotubuli, mikrofilamenter eller aktinfilamenter og mellomfilamenter. Mikrotubuli er hule stavformede fibre som hjelper til med å støtte og forme celler. Aktinfilamenter er solide stenger som er viktige for bevegelse og muskelsammentrekning. Mellomtrådene er med på å stabilisere mikrotubuli og mikrofilamenter ved å holde dem på plass. Under cellebevegelse demonterer og gjenmonterer cytoskjelettet aktinfilamenter og mikrotubuli. Energien som kreves for å produsere bevegelse kommer fra adenosintrifosfat (ATP). ATP er et høyt energimolekyl produsert i cellulær respirasjon.

Celleadhesjonsmolekyler på celleoverflater holder celler på plass for å forhindre rettet migrasjon. Adhesjonsmolekyler holder celler til andre celler, celler til ekstracellulær matrise (ECM) og ECM til cytoskjelettet. Den ekstracellulære matrisen er et nettverk av proteiner, karbohydrater og væsker som omgir celler. ECM hjelper til med å plassere celler i vev, transportere kommunikasjonssignaler mellom celler og reposisjonere celler under cellemigrasjon. Cellebevegelse blir bedt om av kjemiske eller fysiske signaler som blir oppdaget av proteiner som finnes på cellemembraner. Når disse signalene blir oppdaget og mottatt, begynner cellen å bevege seg. Det er tre faser til cellebevegelse.

Cellen beveger seg i retning av det detekterte signalet. Hvis cellen reagerer på et kjemisk signal, vil den bevege seg i retning av den høyeste konsentrasjonen av signalmolekyler. Denne typen bevegelse er kjent som chemotaxis.

Ikke all cellebevegelse innebærer omplassering av en celle fra et sted til et annet. Bevegelse skjer også i celler. Transport av kar, organeller migrasjon, og kromosom bevegelse i løpet av mitose er eksempler på typer intern cellebevegelse.

Transport av kar innebærer bevegelse av molekyler og andre stoffer inn og ut av en celle. Disse stoffene er lukket inne i vesikler for transport. endocytose, pinocytosis, og eksocytose er eksempler på vesikkeltransportprosesser. I fagocytose, en type endocytose, fremmede stoffer og uønsket materiale blir oppslukt og ødelagt av hvite blodlegemer. Den målrettede saken, som f.eks bakterien, blir internalisert, innelukket i en vesikkel og nedbrutt av enzymer.

Organell migrasjon og kromosombevegelse forekommer under celledeling. Denne bevegelsen sikrer at hver replikerte celle får det passende komplementet av kromosomer og organeller. Intracellulær bevegelse gjøres mulig med motor proteiner, som ferdes langs cytoskelettfibre. Når motoriske proteiner beveger seg langs mikrotubuli, bærer de organeller og vesikler med seg.

Noen celler har cellulære vedhengslignende fremspring kalt cilia og flagella. Disse cellestrukturene er dannet fra spesialiserte grupper av mikrotubuli som glir mot hverandre slik at de kan bevege seg og bøye seg. Sammenlignet med flagella er cilia mye kortere og flere. Cilia beveger seg i en bølgelignende bevegelse. Flagella er lengre og har mer en piskliknende bevegelse. Cilia og flagella finnes i begge planteceller og dyreceller.

Sædceller er eksempler på kroppsceller med et enkelt flagellum. Flagellumet driver sædcellen mot den kvinnelige oocytten for befruktning. Cilia finnes innenfor områder av kroppen, slik som lunger og luftveiene, deler av fordøyelseskanalen, så vel som i reproduksjonskanal for kvinner. Cilia strekker seg fra epitelet som fôrer lumen i disse kroppssystemets kanaler. Disse hårlignende trådene beveger seg i en feiende bevegelse for å rette strømmen av celler eller rusk. For eksempel hjelper cilia i luftveiene med å drive slim, pollen, støv og andre stoffer vekk fra lungene.