Améboidný pohyb: definícia, mechanizmus a význam v eukaryotických bunkách
Améboidný pohyb v eukaryotických bunkách: definícia, mechanizmus aktín‑myozín, úloha pri imunitných bunkách a metastázovaní rakoviny. Prečítajte viac.
Améboidný pohyb je najbežnejším typom pohybu v eukaryotických bunkách. Ide o plazivý, adaptabilný spôsob presunu buniek, pri ktorom bunka mení tvar a posúva vnútornú cytoplazmu tak, aby vytvorila predné výbežky — tzv. pseudopódiá ("falošné nohy"). Tieto výbežky sa vysúvajú vpred a bunka sa týmto spôsobom pohybuje dopredu, často bez pevného prichytenia ku podkladu.
Typické príklady buniek vykazujúcich améboidný pohyb
Améboidný pohyb možno pozorovať u améb, slizových plesní a u niektorých iných prvokov, ako je Naegleria gruberi. Tento spôsob pohybu sa vyskytuje aj u niektorých ľudských buniek, napríklad u bielych krviniek, ktoré sa rýchlo presúvajú k miestam zápalu. Sarkómy alebo rakovina vznikajúca z buniek spojivového tkaniva sú obzvlášť schopné améboidného pohybu, čo prispieva k ich vysokej miere metastázovania.
Mechanizmus pohybu — základné procesy
Améboidný pohyb závisí od koordinácie niekoľkých fyzikálnych a molekulárnych procesov:
- Protrúzia — na prednom okraji bunky dochádza k polymerizácii aktínu, ktorá vytvára sietnicu tlačiacu membránu vpred (tvorba pseudopódií alebo blebov).
- Adhézia — bunka môže vytvárať slabé, často prechodné kontakty s okolím (adhézne proteíny), alebo sa pohybuje pri nízkom priľnutí, čo zvyšuje rýchlosť migrácie v hustom 3D prostredí.
- Kontrakcia a posun cytoplazmy — aktín a myozín II tvoria kontraktilný kortex a stláčajú bunku, čo posúva vnútornú cytoplazmu smerom k prednej časti a umožňuje uvoľnenie zadnej časti bunky.
- Uvoľnenie zadnej časti — kontrakcia a rozbitie adhézií na zadnom konci umožnia posun celého bunkového telesa dopredu.
Molekulárna regulácia
Aj keď detailné súčasti mechanizmu sú predmetom prebiehajúceho výskumu, známe sú hlavné molekulárne prvky: polymerizácia aktínu riadená komplexmi ako Arp2/3 a forminy, proteíny regulujúce dynamiku aktínu (napr. cofilín), a myozín II sprostredkovávajúci kontrakciu. Signálne dráhy zahŕňajú malé GTPázy (Rac, Cdc42 na tvorbu protrúzií; Rho na kontrakciu), ktoré koordinujú, kedy a kde sa tieto procesy aktivujú. V niektorých prípadoch bunka využíva tzv. blebový pohyb — vysunutie membránového balónika v dôsledku vnútrobunkového hydrostatického tlaku a dočasného oddelenia membrány od kortexu.
Prostredie a režimy migrácie
Améboidný pohyb je veľmi efektívny v nepravidelnom a priestorovo obmedzenom 3D prostredí, kde bunka nemusí vytvárať silné adhézie. V takejto situácii bunka často mení tvar a „preteka“ cez medzery v matrici. V kontraste s tým existuje mesenchymálny režim migrácie, vyžadujúci silnejšie adhézie a proteolytickú remodeláciu extracelulárnej matrix.
Význam v biológii a medicíne
Améboidný pohyb má dôležité funkcie v embryonálnom vývoji, hojeni rán a imunitnej obrane (napr. rýchly presun bielych krviniek k miestu infekcie). Na druhej strane, schopnosť nádorových buniek (napr. sarkómov) prepnúť na améboidný režim pohybu umožňuje rýchle šírenie a inváziu do okolitých tkanív, čo prispieva k metastázovaniu.
Metódy štúdia
Améboidný pohyb sa skúma pomocou živého zobrazovania (time-lapse mikroskopia), fluorescenčného značenia aktínu a myozínu, genetických manipulácií a chemických inhibítorov (napr. inhibítory polymerizácie aktínu alebo myozínovej aktivity). Modely v 3D géloch a tkanivových kultúrach pomáhajú pochopiť, ako prostredie ovplyvňuje režim migrácie.
Presný mechanizmus je stále neznámy. Zahŕňa molekuly aktínu a myozínu v cytoplazme a je riadený komplexnou sieťou signálnych dráh a biomechanických interakcií. Pokrok v zobrazovacích technikách a molekulárnych nástrojoch postupne odhaľuje ďalšie detaily o tom, ako bunky koordinujú tvar, silu a pohyb pri améboidnej migrácii.
Prehrávanie médií Améba pohlcujúca diatómu
Prehrávanie médií Améba proteus v pohybe
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to améboidný pohyb?
Odpoveď: Améboidný pohyb je plazivý typ pohybu eukaryotických buniek, ktorý sa dosahuje vytláčaním bunkovej cytoplazmy vo forme pseudopódií.
Otázka: Čo sú pseudopódie?
Odpoveď: Pseudopódie sú predĺženia cytoplazmy, ktoré sa vysúvajú dopredu a vytvárajú falošnú nohu pred bunkou, aby ju posúvali dopredu.
Otázka: U ktorých organizmov sa pozoruje améboidný pohyb?
Odpoveď: Améboidný pohyb sa pozoruje u améb, slizových plesní, niektorých iných prvokov a niektorých ľudských buniek, ako sú biele krvinky.
Otázka: Čo sú sarkómy?
Odpoveď: Sarkómy sú rakovinové ochorenia, ktoré vznikajú z buniek spojivového tkaniva.
Otázka: Prečo sú sarkómy obzvlášť dobré v amoeboidnom pohybe?
Odpoveď: Sarkómy sú obzvlášť dobré v amoeboidnom pohybe, čo vedie k ich vysokej miere metastázovania, ale presný mechanizmus stále nie je známy.
Otázka: Aké molekuly sa podieľajú na améboidnom pohybe?
Odpoveď: Na améboidnom pohybe sa podieľajú molekuly aktínu a myozínu vo vnútri cytoplazmy.
Otázka: Ako bežný je améboidný pohyb v eukaryotických bunkách?
Odpoveď: Améboidný pohyb je najbežnejším typom pohybu v eukaryotických bunkách.
Prehľadať