Cellemiljøet

Cellemiljøet refererer til miljøet som omgir en celle og som påvirker dens funksjon og overlevelse. Det omfatter den ekstracellulære væsken (interstitiell væske og blodplasma), den ekstracellulære matriks, naboceller og løselige signalmolekyler. Samspillet mellom disse komponentene bestemmer næringstilgang, pH, osmolaritet, oksygenkonsentrasjon og mekaniske forhold som påvirker celleatferd, vekst og differensiering.

Den ekstracellulære væsken har et karakteristisk ioninnhold (Na+, K+, Ca2+, Cl−) og inneholder næringsstoffer som glukose og aminosyrer. pH i vev ligger normalt rundt fysiologisk nivå, og osmolariteten er omtrent 290 mOsm/kg. Den ekstracellulære matriksen består av kollagen, elastin, proteoglykaner og glykoproteiner som gir struktur, mekanisk støtte og signaler via integriner. Transportproteiner og diffusjon regulerer utvekslingen av stoffer mellom blod og vev og opprettholder nødvendige konsentrasjonsgradienter.

Innenfor cellen er miljøet delt mellom cytosol og ulike organellers lumina, hver med egne kjemiske forhold og romlig inndeling. Cytosol og organellenes væsker skaper et miljø preget av spesifikke ionkonsentrasjoner, pH og redoksstatus. Ytre signalsystemer—vekstfaktorer, hormoner, cytokiner og mekaniske stimuli—aktiverer reseptorer og kontrollsystemer som regulerer metabolisme, migrasjon, differensiering og apoptose.

Betydning og anvendelse: Cellemiljøet påvirker vevets utvikling, sårtilheling og patologi som kreft og inflammatoriske sykdommer. I laboratorier simuleres cellemiljøet også i kulturmedier og substrater ved å kontrollere temperatur, CO2-nivå, næringsinnhold og ECM-komponenter for å oppnå naturlig celleatferd.