Ocena | Biopsychologia | Porównawcza | Poznawcza | Rozwojowa | Językowa | Różnice indywidualne | Osobowość | Filozoficzna | Społeczna |
Metody | Statystyka | Kliniczna | Edukacyjna | Przemysłowa | Zawodowa | Psychologia Świata |
Biologiczne:Genetyka behawioralna – Psychologia ewolucyjna – Neuroanatomia – Neurochemia – Neuroendokrynologia -Neuroscience – Psychoneuroimmunologia – Psychologia fizjologiczna – Psychofarmakologia(Indeks, Zarys)
Downregulacja jest procesem, w którym komórka zmniejsza ilość składnika komórkowego, takiego jak RNA lub białko, w odpowiedzi na zmienną zewnętrzną. Wzrost składnika komórkowego nazywany jest upregulation.
Przykładem downregulacji jest komórkowy spadek liczby receptorów dla cząsteczki, takiej jak hormon lub neuroprzekaźnik, co zmniejsza wrażliwość komórki na cząsteczkę. Zjawisko to jest przykładem lokalnie działającego mechanizmu ujemnego sprzężenia zwrotnego.
Przykładem upregulacji jest zwiększona liczba enzymów cytochromu P450 w komórkach wątroby po wykryciu cząsteczek ksenobiotyków, takich jak dioksyny, co powoduje degradację cząsteczek.
Downregulacja receptora
Mechanizm
Proces downregulacji zachodzi, gdy we krwi występuje podwyższony poziom hormonu insuliny. Kiedy insulina wiąże się ze swoimi receptorami na powierzchni komórki, kompleks receptorów hormonu ulega endocytozie, a następnie jest atakowany przez wewnątrzkomórkowe enzymy lizosomalne. Internalizacja cząsteczek insuliny stanowi drogę degradacji hormonu, jak również regulacji liczby miejsc dostępnych do wiązania na powierzchni komórki. Przy wysokich stężeniach insuliny w osoczu liczba powierzchniowych receptorów dla insuliny ulega stopniowemu zmniejszeniu na skutek przyspieszonego tempa internalizacji i degradacji receptorów, spowodowanego zwiększonym wiązaniem hormonu. Tempo syntezy nowych receptorów w retikulum endoplazmatycznym i ich wprowadzanie do błony plazmatycznej nie nadąża za tempem ich niszczenia. Z czasem ta samoistna utrata receptorów komórek docelowych dla insuliny zmniejsza wrażliwość komórek docelowych na podwyższone stężenie hormonu. Proces zmniejszania liczby miejsc receptorowych jest praktycznie taki sam dla wszystkich hormonów; różni się jedynie w kompleksie hormon receptor.
Przypadki
Proces ten ilustrują miejsca receptorowe insuliny na komórkach docelowych u osoby z cukrzycą typu 2. Ze względu na podwyższony poziom glukozy we krwi u osoby z nadwagą, komórki β (wysepki Langerhansa) w trzustce muszą uwalniać więcej insuliny niż normalnie, aby sprostać zapotrzebowaniu i przywrócić krew do poziomu homeostazy. Niemal ciągły wzrost poziomu insuliny we krwi wynika z wysiłków mających na celu dostosowanie się do wzrostu stężenia glukozy we krwi, co powoduje, że miejsca receptorowe w komórkach danej osoby ulegają wyregulowaniu i zmniejszają liczbę receptorów dla insuliny, zwiększając oporność organizmu poprzez zmniejszenie wrażliwości na ten hormon. Występuje również wątrobowy spadek wrażliwości na insulinę. Można to zaobserwować w trwającym procesie glukoneogenezy w wątrobie, nawet gdy poziom glukozy we krwi jest podwyższony. Jest to bardziej powszechny proces insulinooporności, który prowadzi do cukrzycy typu dorosłych.
Inny przykład można zobaczyć w cukrzycy typu insipidus, w której nerki stają się niewrażliwe na wazopresynę argininową.
Odwrócenie
Procesowi downregulacji można przeciwdziałać w powyższym przykładzie. Osoba z cukrzycą typu 2 może zwiększyć swoją wrażliwość na insulinę poprzez odpowiednią dietę i regularne ćwiczenia, co skutkuje utratą masy ciała; niektóre osoby mogą nawet powrócić do stanu sprzed cukrzycy, stosując się do takiego reżimu.
Zobacz także
- Regulacja ekspresji genów
- Desensybilizacja (medycyna)
Sherwood, L. (2004). „Human Physiology From Cells to Systems, 5th Ed” (s. 680). Belmont, CA: Brooks/Cole-Thomson Learning
Wilmore, J., Costill, D. (2004). Physiology of Sport and Exercise, 3rd Ed (p. 164). Champaign, IL: Human Kinetics
.