Assessment | Biopsychology | Comparative |Cognitive | Developmental | Language | Individual differences |Personality | Philosophy | Social |
Methods | Statistics |Clinical | Educational | Industrial |Professional items |World psychology |
Biological:Gedragsgenetica – Evolutionaire psychologie – Neuroanatomie – Neurochemie – Neuroendocrinologie -Neurowetenschappen – Psychoneuro-immunologie – Fysiologische psychologie – Psychofarmacologie(Index, Outline)
Downregulatie is het proces waarbij een cel de hoeveelheid van een cellulaire component, zoals RNA of eiwit, vermindert in reactie op een externe variabele. Een toename van een cellulaire component wordt upregulatie genoemd.
Een voorbeeld van downregulatie is de cellulaire afname van het aantal receptoren voor een molecuul, zoals een hormoon of neurotransmitter, waardoor de gevoeligheid van de cel voor het molecuul vermindert. Dit verschijnsel is een voorbeeld van een lokaal werkend negatief terugkoppelingsmechanisme.
Een voorbeeld van upregulatie is het toegenomen aantal cytochroom P450-enzymen in levercellen wanneer xenobiotische moleculen, zoals dioxine, worden gedetecteerd, hetgeen leidt tot afbraak van de moleculen.
Receptor-downregulatie
Mechanisme
Het proces van downregulatie treedt op wanneer er een verhoogd niveau van het hormoon insuline in het bloed is. Wanneer insuline bindt aan zijn receptoren op het oppervlak van een cel, ondergaat het hormoonreceptorcomplex endocytose en wordt vervolgens aangevallen door intracellulaire lysosomale enzymen. De internalisering van de insulinemoleculen biedt een weg voor de afbraak van het hormoon en voor de regulering van het aantal plaatsen dat beschikbaar is voor binding op het celoppervlak. Bij hoge plasmaconcentraties neemt het aantal oppervlaktereceptoren voor insuline geleidelijk af door de versnelde internalisatie en degradatie van de receptoren als gevolg van de verhoogde hormoonbinding. De snelheid van de synthese van nieuwe receptoren in het endoplasmatisch reticulum en hun opname in het plasmamembraan houden geen gelijke tred met de snelheid waarmee ze worden afgebroken. Na verloop van tijd vermindert door dit zelf veroorzaakte verlies van doelcelreceptoren voor insuline de gevoeligheid van de doelcel voor de verhoogde hormoonconcentratie. Het proces van afname van het aantal receptorplaatsen is vrijwel hetzelfde voor alle hormonen; het varieert alleen in het receptorhormooncomplex.
Cases
Dit proces wordt geïllustreerd door de insuline receptorplaatsen op doelcellen in een persoon met type 2 diabetes. Door de verhoogde bloedglucosespiegels bij een persoon met overgewicht moeten de β-cellen (eilandjes van Langerhans) in de alvleesklier meer insuline afgeven dan normaal om aan de vraag te voldoen en het bloed weer op een homeostatisch niveau te brengen. De bijna constante stijging van de insulinespiegel in het bloed is het gevolg van een poging om de stijging van de bloedglucose te compenseren, waardoor de receptorplaatsen op de cellen van de betrokkene zullen downreguleren en het aantal receptoren voor insuline zal afnemen, waardoor de weerstand van de betrokkene zal toenemen door een verminderde gevoeligheid voor dit hormoon. Er is ook een afname van de gevoeligheid voor insuline in de lever. Dit is te zien aan de voortdurende gluconeogenese in de lever, zelfs wanneer de bloedglucosespiegel verhoogd is. Dit is het meer voorkomende proces van insulineresistentie, dat leidt tot ouderdomsdiabetes.
Een ander voorbeeld is te zien bij diabetes insipidus, waarbij de nieren ongevoelig worden voor arginine vasopressine.
Omkering
Het proces van downregulatie kan in het bovenstaande voorbeeld worden tegengegaan. Een persoon met diabetes type 2 kan zijn gevoeligheid voor insuline verhogen door een juist dieet en regelmatige lichaamsbeweging, wat leidt tot gewichtsverlies; sommige individuen kunnen zelfs terugkeren naar hun pre-diabetische staat door een dergelijk regime te volgen.
Zie ook
- Regulatie van genexpressie
- Desensibilisatie (geneeskunde)
Sherwood, L. (2004). “Human Physiology From Cells to Systems, 5th Ed” (p. 680). Belmont, CA: Brooks/Cole-Thomson Learning
Wilmore, J., Costill, D. (2004). Fysiologie van sport en lichaamsbeweging, 3rd Ed (p. 164). Champaign, IL: Human Kinetics