Zellenaktivität

Zellenaktivität bezeichnet die Gesamtheit biologischer Prozesse, durch die Zellen Energie umsetzen, Informationen verarbeiten, sich teilen, differenzieren und mit ihrer Umwelt interagieren. Sie umfasst Stoffwechselvorgänge, Genexpression, Signaltransduktion, Membranpotentiale, intrazelluläre Kalziumdynamik, Motilität und Apoptose. Die Aktivität variiert je nach Zelltyp, Entwicklungsstadium und externen Reizen.

Grundlage der Zellenaktivität sind biochemische Reaktionen wie Glykolyse, Atmungskette und Biosynthesen, die ATP liefern, sowie regulatorische Netzwerke aus Proteinen, RNAs und Metaboliten. Signalwege übersetzen äußere Stimuli in zelluläre Antworten; diese können lokal (autokrin, parakrin) oder systemisch (hormonell, neuronale Impulse) wirken. Elektrische Aktivität ist besonders relevant in Nervenzellen und Muskelzellen, während sekretorische Vorgänge in Drüsenzellen im Vordergrund stehen.

Die Messung von Zellenaktivität nutzt Verfahren wie Licht- und Fluoreszenzmikroskopie, Calcium- und Membranpotential-Sensoren, Elektrophysiologie, Durchflusszytometrie sowie molekulare Assays für ATP, Metaboliten und Transkripte. Solche Methoden ermöglichen Einblicke in normale Physiologie, Entwicklungsprozesse und pathologische Zustände wie Entzündungen, Tumorwachstum oder neurodegenerative Erkrankungen.

Verständnis und Manipulation der Zellenaktivität sind zentral für biologische Forschung, klinische Diagnostik und therapeutische Strategien, etwa bei der Medikamentenentwicklung, der regenerativen Medizin und der personalisierten Medizin.