signalämnen

Signalämnen är molekyler som produceras av en cell och som påverkar en annan cells funktion genom att binda till specifika receptorer. De står för cellkommunikation och möjliggör samordning av processer som tillväxt, metabolism, immunförsvar och beteende. Signalämnen verkar både över korta och långa avstånd, och de kan utlösa snabba eller långsiktiga svar.

Vanliga kategorier är hormoner (endokrina signaler) som transporteras i blodet till målorgan, neurotransmittorer som förmedlar signalsubstanser mellan nervceller via synapser, cytokiner och andra immunmediatorer som reglerar immunförsvaret, samt tillväxtfaktorer. Pheromoner används för kommunikation mellan individer av samma art och förekommer i många organismer. Även växter använder signalämnen, exempelvis fytohormoner som auxiner och etylen, för att reglera tillväxt och svar på miljöpåverkan.

Receptorerna kan ligga i cellmembranet eller vara intracellulära. Yttre receptorer inkluderar GPCRs, tyrosinkinasreceptorer och jonkanaler, medan intracellulära receptorer binder lipidlösta signalämnen och påverkar genuttryck. Signalvägarna innefattar sekundära budbärare som cAMP, Ca2+, IP3 och DAG och kan leda till snabb effekt eller förändrad aktivitet över tid. Specifik respons uppnås genom matchning mellan signalämne och receptor samt genom korskoppling mellan olika vägar.

Signalerna regleras och avslutas genom olika mekanismer: nedbrytning av signalämnet, återupptag av neurotransmittorer, receptorinternalisering och inaktivering av signalvägar. Felreglering kan bidra till sjukdomar såsom hormonella störningar, neuropsykiatriska tillstånd eller autoimmuna sjukdomar.

Studier av signalämnen är centrala inom medicin och biologi och förklarar hur celler samordnar svar på miljöförändringar och interna tillstånd, samt hur kommunikation skiljer sig mellan djur, växter och mikroorganismer.