gedurende een leven worden veel van de cellen waaruit het lichaam bestaat ouder en sterven af. Deze cellen moeten worden vervangen zodat het lichaam optimaal kan blijven functioneren. De redenen dat cellen verloren gaan en moeten worden vervangen, zijn onder meer:
- afscheuren van epitheelcellen zoals die langs de huid en darmen. De oude, versleten cellen op het oppervlak van de weefsels worden voortdurend vervangen. Een speciaal geval hiervan is de maandelijkse vervanging van de cellen in de baarmoeder bij premenopauzale vrouwen.,
- wondgenezing vereist dat cellen in het gebied van de schade zich vermenigvuldigen om de verloren cellen te vervangen. Virale ziekten zoals hepatitis kunnen ook schade veroorzaken aan organen die vervolgens verloren cellen moeten vervangen.
- vervanging van de cellen waaruit het bloed bestaat. Rode bloedcellen dragen zuurstof naar weefsels. Witte bloedcellen zoals b-en T-lymfocyten maken deel uit van het immuunsysteem van het lichaam en helpen infecties af te weren. De meeste van deze cellen hebben een zeer korte levensduur en moeten constant worden vervangen. De voorlopers van deze cellen bevinden zich in het beenmerg., Deze precursoren, of stamcellen, moeten zich zeer snel voortplanten om voldoende hoeveelheden bloedcellen op peil te houden.
het proces waarbij een cel reproduceert om twee identieke kopieën van zichzelf te maken, wordt mitose genoemd. Het doel van mitose is de vorming van twee identieke cellen uit een enkele oudercel. De gevormde cellen staan bekend als dochtercellen. Daartoe moet het volgende gebeuren:
- het genetische materiaal, het DNA in chromosomen, moet getrouw worden gekopieerd. Dit gebeurt via een proces dat replicatie wordt genoemd.,
- de organellen, zoals mitochondriën, moeten zo worden verdeeld dat elke dochtercel een voldoende hoeveelheid krijgt om te functioneren.
- het cytoplasma van de cel moet fysiek in twee verschillende cellen worden gescheiden.
zoals we zullen zien, zijn veel kenmerken van kankercellen te wijten aan defecten in de genen die de celdeling controleren. Het proces van de celdeling komt als ordelijke vooruitgang door vier verschillende stadia voor. Deze vier stadia zijn collectief bekend als de celcyclus., Meer informatie over de onderwerpen op deze pagina is ook te vinden in de meeste inleidende biologie studieboeken, Wij raden Campbell Biology, 11e editie.1 de volgende pagina ‘ s beschrijven de celcyclus in detail.,
secties op deze pagina:
- normale celdeling
- Kankerceldeling
- celdeling samenvatting
normale celdeling
Er zijn verschillende waarborgen ingebouwd in het celdelingsproces om ervoor te zorgen dat cellen niet delen tenzij ze het replicatieproces correct hebben voltooid en dat de omgevingsomstandigheden waarin de cellen bestaan gunstig zijn voor celdeling. Er zijn onder andere systemen om het volgende te bepalen:
- Is het DNA volledig gerepliceerd?
- Is het DNA beschadigd?,
- zijn er voldoende voedingsstoffen om de celgroei te ondersteunen?
als deze controles mislukken, stoppen normale cellen met delen totdat de omstandigheden zijn gecorrigeerd. Kankercellen houden zich niet aan deze regels en zullen blijven groeien en verdelen.
nu we de celcyclus hebben besproken, zullen we kort ingaan op de manieren waarop cellen worden gesignaleerd om te delen.
De meeste cellen in het lichaam delen niet actief. Zij voeren hun functies uit, zoals de productie van enzymen om voedsel te verteren of het helpen om de armen of benen te bewegen., Slechts een klein percentage van de cellen gaat door het zojuist beschreven proces.
cellen delen als reactie op externe signalen die hen vertellen de celcyclus in te gaan. Deze signalen kunnen de vorm aannemen van oestrogeen of eiwitten zoals bloedplaatjes afgeleide groeifactor (PDGF)., Deze signalerende molecules, als X-vormige molecule in de animatie hieronder worden afgeschilderd, binden aan hun doelcellen en verzenden signalen in de kern. Het resultaat is dat de genen die verantwoordelijk zijn voor de celdeling worden ingeschakeld en de cel verdeelt. Bijvoorbeeld, leidt een snee in de huid bepaalde bloedcellen, bloedplaatjes, om een groeifactor te produceren (die ervoor zorgt dat de huidcellen zich voortplanten en de wond vullen. Celdeling is een normaal proces dat de vervanging van dode cellen mogelijk maakt.
normale celdeling II
Wat zijn de signalen waardoor cellen stoppen met delen?,
een gebrek aan positieve externe signalen zorgt ervoor dat cellen stoppen met delen.
Contactremming
cellen zijn ook in staat om hun omgeving te voelen en op veranderingen te reageren. Bijvoorbeeld, als een cel voelt dat het aan alle kanten wordt omringd door andere cellen, zal het stoppen met delen. Op deze manier zullen cellen groeien wanneer dat nodig is, maar stoppen wanneer hun doel is bereikt. Om ons wondvoorbeeld opnieuw te bekijken, vullen de cellen het gat in dat door de wond is achtergelaten, maar dan stoppen ze met delen wanneer het gat is gedicht. Kankercellen vertonen geen contactremming., Ze groeien zelfs als ze omringd zijn door andere cellen waardoor een massa ontstaat. Het gedrag van normale (bovenste animatie) en kankercellen (onderste animatie) met betrekking tot contactremming wordt hieronder afgebeeld.
De ronde containers waarin de cellen worden afgebeeld in de animaties worden petrischalen genoemd. In het laboratorium worden vaak cellen hierin gekweekt, bedekt met een voedingsrijke vloeistof.
cellulaire senescentie
De meeste cellen lijken ook een voorgeprogrammeerde limiet te hebben aan het aantal keren dat ze kunnen delen., Interessant genoeg lijkt de limiet deels gebaseerd te zijn op het vermogen van de cel om de integriteit van zijn DNA te behouden. Een enzym, telomerase, is verantwoordelijk voor het onderhoud van de uiteinden van de chromosomen. Bij volwassenen gebruiken de meeste van onze cellen geen telomerase, zodat ze uiteindelijk sterven. In kankercellen, is telomerase vaak actief en staat de cellen toe om voor onbepaalde tijd te blijven verdelen. Voor meer informatie over telomerase, zie de sectie kankergenen
Kankercelafdeling
als het gaat om celdeling breken kankercellen zowat alle regels!
- kankercellen kunnen zich delen zonder geschikte externe signalen.Dit is analoog aan een auto die beweegt zonder druk op het gaspedaal. Een voorbeeld zou de groei van een borstkankercel zonder de behoefte aan oestrogeen, een normale de groeifactor zijn., Sommige cellen van borstkanker verliezen eigenlijk de capaciteit om aan oestrogeen te antwoorden door uitdrukking van de receptor voor oestrogeen binnen de cel uit te schakelen. Deze cellen kunnen zich nog reproduceren door de behoefte aan het externe groeisignaal te omzeilen.
- kankercellen vertonen geen contactremming.Terwijl de meeste cellen kunnen vertellen of ze worden ‘overvol’ door nabijgelegen cellen, kankercellen niet langer reageren op dit stopsignaal. Zoals hierboven getoond, leidt de voortdurende groei tot het opstapelen van de cellen en de vorming van een tumormassa.
- kankercellen kunnen zich delen zonder het ‘All clear’ – signaal te ontvangen.,Terwijl normale cellen zullen stoppen met delen in de aanwezigheid van genetische (DNA) schade, kankercellen zullen blijven delen. De resultaten hiervan zijn ‘dochter’ cellen die abnormale DNA of zelfs abnormale aantallen chromosomen bevatten. Deze mutantcellen zijn nog abnormaler dan de’ ouder ‘ cel. Op deze manier kunnen kankercellen evolueren om geleidelijk abnormaal te worden.
voortgezette celdeling leidt tot de vorming van tumoren. De genetische instabiliteit die het gevolg is van afwijkende verdeling draagt bij aan de drugresistentie die bij vele kanker wordt gezien., De veranderingen in specifieke genen kunnen het gedrag van cellen op een manier veranderen die tot verhoogde tumorgroei of ontwikkeling leidt.
meer informatie over dit onderwerp is te vinden in hoofdstuk 8 van de biologie van kanker door Robert A. Weinberg.
celdeling samenvatting
celdeling controle
- celdeling is een normaal proces.er bestaan mechanismen om ervoor te zorgen dat de DNA-replicatie correct plaatsvindt en dat de omgevingsomstandigheden gunstig zijn voor celdeling. Replicatiefouten kunnen ook worden gecorrigeerd nadat ze zich voordoen.,
- normale cellen stoppen met delen wanneer er genetische schade is of de omstandigheden niet gunstig zijn. Kankercellen blijven delen, zelfs wanneer de omstandigheden niet geschikt zijn.
celdeling signalering
- De meeste cellen in het lichaam delen niet actief, maar vervullen hun normale functies.
- cellen delen als reactie op externe signalen in de vorm van eiwit-of steroïdgroeifactoren.,
- cellen stoppen met delen om verschillende redenen, waaronder:
- gebrek aan positieve externe signalen
- de celwaardes die het aan alle zijden omgeven is door andere cellen-contactafhankelijke (densiteitsafhankelijke) remming
- de meeste cellen lijken een voorgeprogrammeerde limiet te hebben van het aantal keren dat ze
celdeling in kankercellen
- kankercellen kunnen delen zonder geschikte externe signalen.
- kankercellen vertonen geen contactremming.
- kankercellen blijven zich delen in aanwezigheid van genetische schade.,
- de ongeremde, voortdurende deling van genetisch beschadigde cellen kan leiden tot tumorvorming.
Als u het materiaal nuttig vindt, overweeg dan om te linken naar onze website
- 1. Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11e ed.). Pearson.