Η βασική διαφορά μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου συστήματος αγγελιοφόρου είναι ότι το σύστημα πρώτου αγγελιοφόρου αναφέρεται στα εξωκυτταρικά μόρια σηματοδότησης ενώ το δεύτερο σύστημα αγγελιοφόρου αναφέρεται στα ενδοκυτταρικά μόρια σηματοδότησης.
Τα συστήματα πρώτου και δεύτερου αγγελιοφόρου αποτελούνται από διάφορους τύπους μορίων σηματοδότησης. Οι πρώτοι αγγελιοφόροι είναι εξωκυτταρικά μόρια, συχνά ορμόνες ή νευροδιαβιβαστές. Αντίθετα, οι δεύτεροι αγγελιοφόροι είναι ενδοκυτταρικά μόρια που μεταδίδουν σήματα από τους υποδοχείς της κυτταρικής μεμβράνης σε στόχους εντός του κυττάρου. Η διαδικασία σηματοδότησης κυττάρων ξεκινά όταν το μόριο σηματοδότησης (συνδέτης) συνδέεται με τον υποδοχέα ενός κυττάρου. Αυτή η δέσμευση αλλάζει την ενδοκυτταρική περιοχή του υποδοχέα, η οποία ενεργοποιεί τις ενδοκυτταρικές οδούς σηματοδότησης.
Τι είναι το First Messenger System;
Οι πρώτοι αγγελιοφόροι είναι εξωκυτταρικά μόρια σηματοδότησης. Ονομάζονται επίσης συνδέτες. Συνδέονται με υποδοχείς που βρίσκονται στην επιφάνεια των κυττάρων. Επομένως, οι πρώτοι αγγελιοφόροι είναι εξωκυτταρικές ουσίες που δεν μπορούν να διασχίσουν τις κυτταρικές μεμβράνες. Όμως, μόλις δεσμευτούν με τους αντίστοιχους υποδοχείς τους, είναι σε θέση να ξεκινήσουν ενδοκυτταρικές δραστηριότητες ή να ξεκινήσουν αλλαγές μέσα στο κύτταρο. Γενικά, οι πρώτοι αγγελιοφόροι είναι πολύ διαφορετικοί. Μπορεί να είναι περιβαλλοντικοί παράγοντες, ορμόνες ή νευροδιαβιβαστές. Επιπλέον, μπορεί να είναι πεπτίδια ή πρωτεΐνες.
Εικόνα 01: Διαδρομή μεταγωγής σήματος
Για τη λήψη σημάτων από τους πρώτους αγγελιοφόρους, υπάρχουν υποδοχείς όπως δίαυλοι ιόντων, ενδοκυτταρικοί υποδοχείς, υποδοχείς συζευγμένοι με πρωτεΐνη G και διαμεμβρανικοί υποδοχείς μονής διέλευσης. Οι πρώτοι αγγελιοφόροι βοηθούν τους οργανισμούς να λαμβάνουν πληροφορίες από τον έξω κόσμο. Επιπλέον, οι πρώτοι αγγελιοφόροι διευκολύνουν την επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων.
Τι είναι το σύστημα Second Messenger;
Οι δεύτεροι αγγελιοφόροι είναι ενδοκυτταρικά μόρια που στέλνουν σήματα από τους υποδοχείς στους στόχους. Το κύτταρο απελευθερώνει δεύτερους αγγελιοφόρους ως απόκριση στην έκθεση σε εξωκυτταρικά μόρια σηματοδότησης, τα οποία είναι πρώτοι αγγελιοφόροι. Οι δεύτεροι αγγελιοφόροι πυροδοτούν τις φυσιολογικές διεργασίες του κυττάρου. Τέτοιες διαδικασίες είναι ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός, η διαφοροποίηση, η μετανάστευση, η επιβίωση, η απόπτωση, η μυϊκή συστολή, η γονιμοποίηση και η απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών κ.λπ.
Εικόνα 02: System Second Messenger
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά συστήματα δεύτερου αγγελιοφόρου μέσα στο κελί. Το κυκλικό AMP, το κυκλικό GMP, η τριφωσφορική ινοσιτόλη, η διακυλογλυκερόλη και το ασβέστιο είναι αρκετά παραδείγματα. Γενικά, οι δεύτεροι αγγελιοφόροι είναι μη πρωτεϊνικά μικρά μόρια που κατασκευάζονται από φωσφολιπίδια. Παράγονται μετά την ενεργοποίηση του πρώτου αγγελιοφόρου υποδοχέα. Επιπλέον, τα μόρια δεύτερου αγγελιοφόρου είναι συνήθως μικρά μόρια που μπορούν εύκολα να διαχέονται μέσα στο κύτταρο. Λειτουργούν μέσω της ενεργοποίησης πρωτεϊνικών κινασών. Στην πραγματικότητα, κάθε δεύτερος αγγελιοφόρος συνδέει έναν συγκεκριμένο τύπο πρωτεϊνικής κινάσης. Μερικές φορές, οι δεύτεροι αγγελιοφόροι συνδέονται με πολυκυκλικές κινάσες και ενισχύουν την ισχύ του αρχικού σήματος.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου συστήματος αγγελιοφόρων;
- Τα συστήματα πρώτου και δεύτερου αγγελιοφόρου αποτελούνται από μόρια σηματοδότησης.
- Μπορούν να ταξινομηθούν ως juxtacrine, paracrine και endocrine ανάλογα με το εύρος του σήματος.
- Οι δεύτεροι αγγελιοφόροι παράγονται μετά την ενεργοποίηση του πρώτου υποδοχέα που εξαρτάται από αγγελιοφόρο.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου συστήματος αγγελιοφόρων;
Οι πρώτοι αγγελιοφόροι είναι οι εξωκυτταρικές ουσίες που μπορούν να ξεκινήσουν ενδοκυτταρικές δραστηριότητες ενώ οι δεύτεροι αγγελιοφόροι είναι τα ενδοκυτταρικά μόρια σηματοδότησης που στέλνουν σήματα από τους υποδοχείς σε στόχους εντός του κυττάρου. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου συστήματος αγγελιοφόρου. Οι πρώτοι αγγελιοφόροι βρίσκονται έξω από το κελί ενώ οι δεύτεροι αγγελιοφόροι βρίσκονται μέσα στο κελί.
Επιπλέον, οι πρώτοι αγγελιοφόροι λειτουργούν μέσω της δέσμευσης με τους αντίστοιχους υποδοχείς τους, ενώ οι δεύτεροι αγγελιοφόροι λειτουργούν μέσω της ενεργοποίησης των αντίστοιχων πρωτεϊνικών κινασών. Έτσι, αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου συστήματος αγγελιοφόρου. Άλλωστε, οι πρώτοι αγγελιοφόροι είναι διαφορετικοί τύποι συμπεριλαμβανομένων ορμονών, νευροδιαβιβαστών, τοπικών μεσολαβητών κ.λπ., ενώ δεύτεροι αγγελιοφόροι μικρά μόρια όπως σύστημα cAMP, σύστημα φωσφοινοσιτόλης, σύστημα cGMP, σύστημα κινάσης τυροσίνης και σύστημα αραχιδονικού οξέος κ.λπ.
Στο παρακάτω infographic παρουσιάζονται οι διαφορές μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου συστήματος αγγελιοφόρων.
Summary – First vs Second Messenger System
Τα συστήματα πρώτου και δεύτερου αγγελιοφόρου είναι μόρια σηματοδότησης που συμμετέχουν σε συστήματα κυτταρικής επικοινωνίας. Οι πρώτοι αγγελιοφόροι είναι εξωκυτταρικά μόρια σηματοδότησης ενώ οι δεύτεροι αγγελιοφόροι είναι ενδοκυτταρικά μόρια σηματοδότησης. Οι πρώτοι αγγελιοφόροι συνδέονται με κυτταρικούς υποδοχείς και ξεκινούν ενδοκυτταρικές δραστηριότητες. Οι δεύτεροι αγγελιοφόροι λαμβάνουν σήματα από υποδοχείς και αποστέλλονται σε στόχους. Επιπλέον, οι πρώτοι αγγελιοφόροι μπορεί να είναι περιβαλλοντικοί παράγοντες, ορμόνες, νευροδιαβιβαστές κ.λπ., ενώ οι δεύτεροι αγγελιοφόροι είναι μικρά μόρια μη πρωτεϊνών όπως cAMP, κυκλική μονοφωσφορική γουανοσίνη (cGMP), διακυλογλυκερόλη (DAG), τριφωσφορική ινοσιτόλη (IP3) και Ca 2+ ιόντα, κ.λπ. Επομένως, αυτή είναι η περίληψη της διαφοράς μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου συστήματος αγγελιοφόρου.
