Chemotaxis beïnvloedt de bewegingsrichting van cellen en levende organismen. Chemotaxis is gebaseerd op een concentratie gradiënt van stoffen, die kan worden weergegeven door een concentratiegradiënt van een stof.
Wat is chemotaxis?
Chemotaxis beïnvloedt de richting van voortbeweging van cellen en levende organismen. De term chemotaxis verwijst naar de invloed van de voortbeweging van levende organismen en cellen. Er kan onderscheid worden gemaakt tussen positieve en negatieve chemotaxis. Chemotaxis is een van de belangrijkste en meest fundamentele fysiologische reacties van cellen. Bij positieve chemotaxis vindt aantrekkingskracht door bepaalde boodschappersubstanties plaats. Bij negatieve chemotaxis treedt daarentegen afstoting op. Stoffen die positieve chemotaxis veroorzaken, worden attractoren genoemd. Daarentegen zijn stoffen die negatieve chemotaxis veroorzaken insectenwerende middelen Bijvoorbeeld positief chemotactisch bacteriën reageren op suikers, zuurstof en glucose, en negatieve chemotactische bacteriën reageren op cytotoxinen. Chemotaxis speelt ook een belangrijke rol bij de immuunafweer.
Functie en rol
. ontsteking komt in het lichaam voor, verschillende boodschappersubstanties worden geproduceerd en uitgescheiden. Deze worden ook wel chemokinen genoemd. Ze trekken de cellen van de immuunsysteem naar de plaats van de ontstekingsreactie. Bij dit proces kunnen verschillende stofgroepen als chemokinen fungeren. Deze omvatten de componenten van het complementsysteem, cytokines, componenten van de celmembraan of bacteriën en leukotriënen. Op bepaalde wit bloed cellen (granulocyten en macrofagen) zijn er receptoren die specifiek zijn ontworpen voor de chemotactisch actieve stoffen. Wanneer een chemokine aan deze receptoren wordt gekoppeld, kunnen de immuuncellen zogenaamde pseudopodia vormen. Pseudopodia zijn dunneceluitbreidingen waarmee de cel zich kan bezighouden met amoeboïde, actieve voortbeweging. Hierdoor kunnen de immuuncellen de site met toenemende mate benaderen concentratie van chemokines. Zo bereiken de cellen snel de plaats van ontsteking zelfs uit meer afgelegen delen van het lichaam. Omgekeerd is er ook een negatieve chemotaxis, waarbij de cellen van de immuunsysteem worden verwijderd van de plaats van de pathologische gebeurtenis. Op deze manier kunnen mogelijke overreacties worden vermeden. Chemotaxis speelt ook een belangrijke rol in de vroege stadia van de embryonale ontwikkeling (embryogenese). Embryonale ontwikkeling is de fase van bevruchting van de eicel tot orgaanvorming. Tijdens de embryogenese worden de drie zaadlobben gecontroleerd door een bepaald concentratie gradiënt van verschillende boodschappersubstanties en worden op de juiste plaats gebracht.
Ziekten en aandoeningen
Maar chemotaxis heeft niet alleen positieve gevolgen voor het lichaam. Kanker cellen profiteren ook van dit proces. Ze gebruiken chemotaxis om te naderen bloed schepen Zodra ze een bloed vaartuig, dat kunnen ze groeien erin en verdelen hun cellen via de bloedbaan door het lichaam. Dit op chemotaxis gebaseerde proces wordt metastase genoemd. Veel infecties en ontstekingen zijn ook gebaseerd op chemotaxis. Er zijn verschillende ziekten waarbij een verminderde chemotaxis de primaire oorzakelijke factor is. Een voorbeeld van een dergelijke ziekte is het Chediak-Higashi-syndroom. Dit syndroom is een zeldzame erfelijke ziekte die een negatieve invloed heeft op de normale celmigratie. Als gevolg hiervan recidiverende etterende infecties van de luchtwegen en huid ontwikkelen. Een andere ziekte met verminderde chemotaxis is het Kartagener-syndroom. Deze ziekte is ook aangeboren. De oorzaak van de ziekte is een ontbrekende subeenheid van het motoreiwit dyneïne. Dit is verantwoordelijk voor de chemotaxis van de microtubuli in de cellen. Het gebrek aan mobiliteit van microtubuli beschadigt de trilharen in het epitheel van de ademhalingsorganen. Hierdoor wordt het slijmtransport belemmerd en kan een adequate reiniging van de ademhalingsorganen niet plaatsvinden. Als gevolg daarvan chronisch ontsteking komt voor in de luchtwegen Bij beide ziekten is chemotaxis oorzakelijk. Bij veel andere ziekten speelt het echter een belangrijke rol tijdens het beloop van de krnakziekte. Terwijl chemotaxis wordt verhoogd bij ontsteking, de infectieziekten 에이즈 en brucellose worden geassocieerd met verminderde chemotaxis. brucellose is een besmettelijke ziekte veroorzaakt door de aërobe staafbacterie Brucella. bij ziekten zoals arteriosclerose or artritiswordt chemotaxis negatief beïnvloed door de pathologische processen. Parodontitis, psoriasis en metastatische tumoren zijn ook geassocieerd met verhoogde chemotaxis. Daarentegen neigt chemotaxis te worden verminderd multiple sclerose. Multiple sclerose is een chronische ontstekingsziekte van de zenuwstelsel Het is een auto-immuunziekte waarbij het lichaam de myeline-omhulsels van de zenuwcellen aanvalt. Dit resulteert in schade aan de myeline schede Dit gaat gepaard met symptomen zoals verlamming of ongevoeligheid. de ziekte van Hodgkin toont ook verminderde chemotaxis. de ziekte van Hodgkin is een kwaadaardige ziekte van het lymfestelsel die wordt gekenmerkt door pijnloze zwelling van de weefselvocht knooppunten en de aanwezigheid van Sternberg-Reed-cellen. Een verminderde chemotaxis kan ook bij mannen worden gedetecteerd onvruchtbaarheid De reden voor deze verminderde chemotaxis is echter nog niet definitief vastgesteld. Chemotaxis wordt ook beïnvloed door intoxicaties en intoxicatie. Intoxicaties met asbest en benzpyreen leiden tot verhoogde chemotaxis. Benzpyreen is aanwezig in auto- en industriële uitlaatgassen. Benzpyreen wordt ook geproduceerd tijdens sigaretten roken Asbestose ontstaat door ingeademd asbeststof. Het leidt eerst tot pulmonaire fibrose en later, in de meeste gevallen, naar long kanker Intoxicaties met ozon worden daarentegen geassocieerd met verminderde chemotaxis. Ozon heeft een oxiderende werking en irriteert de luchtwegen bij mensen, waardoor ernstige tijdelijke hoofdpijn Verhoogde chemotaxis wordt verder gezien bij intoxicaties met chroom en kwik zouten.
