เครียด!
อัตราการเต้นของหัวใจของคุณเพิ่มขึ้น กล้ามเนื้อของคุณเครียด ใบหน้าของคุณอาจหน้าแดง นี่เป็นเพียงไม่กี่วิธีที่คุณรู้สึกว่าร่างกายของคุณตอบสนองต่อความเครียด แต่ความเครียดก็สามารถซึมเข้าไปในเซลล์ของคุณได้ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น, สารพิษ, การติดเชื้อ, การขาดแคลนทรัพยากรและแรงกดดันอื่น ๆ คุกคามว่าเซลล์ทำงานอย่างไรและในที่สุดคุณก็มีสุขภาพดี นักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับทุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติได้เรียนรู้อย่างมากเกี่ยวกับวิธีที่เซลล์ตอบสนองต่อความเครียดและนี่คือห้าตัวอย่าง
เรียนรู้เพิ่มเติม-
บทความเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตนี้จัดทำขึ้นเพื่อ LiveScience โดยร่วมมือกับสถาบันวิทยาศาสตร์การแพทย์ทั่วไปแห่งชาติส่วนหนึ่งของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ-
ผลิตโปรตีนป้องกัน
การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสามารถทำให้เซลล์เครียด อุ่นพวกเขาเพียง 3 หรือ 4 องศาและโปรตีนของพวกเขาเริ่มคลี่คลายและหยุดการทำงาน หากพวกเขาคลี่คลายมากเกินไปพวกเขาก็ยุ่งเหยิงกันและสร้างกลุ่มที่สามารถฆ่าเซลล์ได้
เพื่อป้องกันภัยพิบัตินี้เซลล์พึ่งพาชุดของโมเลกุลที่เรียกว่าโปรตีนช็อกความร้อน (หรือ "chaperones") ที่ทำงานได้หลายวิธี บางส่วนเหน็บบริเวณที่อุดมด้วยคาร์บอนของโปรตีนที่แผ่ออกไปในกระเป๋าขนาดเล็ก คนอื่น ๆ ขยายแขนป้องกันรอบ ๆ เพื่อนบ้านที่คลี่คลายหรือถังที่แยกออกจากโปรตีนออกจากคู่ค้าที่มีศักยภาพ เมื่อสิ่งต่าง ๆ เย็นลงโปรตีนช็อตความร้อนจะช่วย "ลูกค้า" ของพวกเขาให้เป็นรูปร่างที่เหมาะสม
พวกเขาวิวัฒนาการ
เซลล์ใช้กลไกที่ซับซ้อนเพื่อรักษาเสถียรภาพของสารพันธุกรรม อย่างไรก็ตามภายใต้เงื่อนไขที่เครียดพวกเขาอาจผ่อนคลายการควบคุมเหล่านี้ ด้วยการสร้างความไม่แน่นอนของจีโนมเซลล์สามารถปรับให้เข้ากับสภาวะที่เครียดในระยะเวลาอันสั้น ตัวอย่างเช่นยีสต์ - สิ่งมีชีวิตที่ใช้กันทั่วไปในการศึกษาพันธุศาสตร์ของมนุษย์ - ได้รับอย่างรวดเร็วหรือสูญเสียโครโมโซมทั้งหมดเมื่อนักวิจัยที่สถาบันการวิจัยทางการแพทย์ของ Stowers เน้นย้ำถึงการสัมผัสกับสารเคมีที่แตกต่างกัน หลังจากได้รับสัมผัสเป็นเวลานานอาณานิคมของยีสต์ที่มีการเปลี่ยนแปลงโครโมโซมพัฒนาความต้านทานต่อสารเคมีบางชนิดรวมถึงยาปฏิชีวนะ
ในอนาคตนักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ประโยชน์จากกลยุทธ์การปรับตัวนี้เพื่อป้องกันการเกิดขึ้นของการดื้อยาและอาจรักษาโรคมะเร็งซึ่งโดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับเซลล์ที่มีโครโมโซมพิเศษหรือหายไป (ในภาพแถบสีแดงแสดงถึงการได้รับโครโมโซมและแถบสีเขียวการสูญเสียโครโมโซมในเซลล์ยีสต์ที่เครียด)
ส่งต่อไป
ความเครียดจากสิ่งแวดล้อมสามารถเข้าถึงการตกแต่งภายในของเซลล์และเปลี่ยนสารพันธุกรรมที่อยู่ภายในนิวเคลียสของพวกเขา - และการเปลี่ยนแปลงสามารถสืบทอดได้ การศึกษาของสวีเดนแสดงให้เห็นว่าความพร้อมใช้งานของอาหาร จำกัด ในช่วงชีวิตของผู้ชายนั้นเชื่อมโยงกับความเสี่ยงของโรคเบาหวานโรคอ้วนและโรคหลอดเลือดหัวใจ
การวิจัยที่ตามมาที่โรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แสดงให้เห็นว่าเมื่อหนูตัวผู้ได้รับอาหารโปรตีนต่ำกิจกรรมของยีนหลายร้อยยีนในลูกหลานของสัตว์เปลี่ยนไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งยีนที่ผลิตไขมันมีการใช้งานมากขึ้น ในขณะที่การทำไขมันมากขึ้นอาจเป็นการตอบสนองต่อความเครียดป้องกัน แต่ก็อาจนำไปสู่โรคอ้วนและโรคที่เกี่ยวข้อง การวิจัยจีโนมชี้ให้เห็นถึงการเชื่อมโยงที่เป็นไปได้ระหว่างการเปลี่ยนแปลงที่สืบทอดได้เหล่านี้ในรูปแบบของกิจกรรมของยีนและการเปลี่ยนแปลงในเครื่องหมายเคมีที่เรียกว่าแท็ก epigenetic ติดอยู่กับยีนบางชนิด นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะเข้าใจธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้และวิธีการเกิดขึ้น
เลี้ยวกลับ 'นาฬิกา'
เซลล์ทุกเซลล์ในร่างกายของคุณมีนาฬิกาวันโลกาวินาศของตัวเองทำให้จำนวนครั้งที่สามารถแบ่งได้อย่างปลอดภัย นาฬิกานี้ใช้รูปแบบของหมวก - เรียกว่า telomere - ที่ปลายของแต่ละโครโมโซม เช่นเดียวกับถุงมือพลาสติกบนปลายเชือกผูกรองเท้า Telomeres ป้องกันไม่ให้โครโมโซมหลุดพ้น แต่ Telomeres จะสั้นลงทุกครั้งที่เซลล์แบ่ง
telomeres สั้นลงเชื่อมโยงกับโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุเช่นโรคข้ออักเสบความดันโลหิตสูงโรคหลอดเลือดสมองและโรคเบาหวานรวมถึงกระบวนการชราภาพ การวิจัยยังชี้ให้เห็นว่าความเครียดเรื้อรัง - ทั้งทางจิตวิทยาและเซลลูลาร์ - สามารถทำให้ความยาวของ telomere สั้นลงอย่างมากทำให้เซลล์อายุและตายก่อนกำหนด ในฐานะที่เป็นมาตรการตอบโต้เซลล์บางชนิดตอบสนองต่อแรงกดดันชั่วคราวเช่นความกลัวหรือการติดเชื้อโดยการเพิ่มการผลิตเอนไซม์ telomerase ซึ่งช่วยให้ telomeres รักษาความยาวของพวกเขา
ฆ่าตัวตาย
หากทุกอย่างล้มเหลวเซลล์อาจฆ่าตัวตายผ่านทางเดินที่เรียกว่า apoptosis กลยุทธ์นี้หลีกเลี่ยงผลการทำลายล้างของเซลล์จริง ๆ แล้วตายจากสภาวะที่เครียดซึ่งสามารถทำลายหรือฆ่าเซลล์ที่มีสุขภาพดีในบริเวณใกล้เคียงโดยการกระตุ้นการอักเสบ
นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าเซลล์เปลี่ยนจากการตอบสนองการป้องกันเป็น apoptosis ได้อย่างไร แต่การวิจัยชี้ให้เห็นว่ามันเกี่ยวข้องกับการสะสมของโปรตีนที่คลี่ในช่องเซลล์ที่เรียกว่า endoplasmic reticulum (ER) เมื่อสภาวะที่เครียดเช่นการสัมผัสกับสารเคมีทำให้เกิดเอ่อโมเลกุลในการตายของเมมเบรน maysignal apoptosis เพื่อเริ่มต้น เนื่องจากการตายของเซลล์สามารถมีบทบาทในโรคทางระบบประสาทและหลอดเลือดหัวใจจำนวนมากทำความเข้าใจว่าเซลล์ทำให้การตัดสินใจชีวิตหรือตายอาจนำไปสู่วิธีการลดความเสียหายที่เกิดจากเงื่อนไขเหล่านี้อย่างไร
