Biochemische cascade

Een biochemische cascade, ook wel signaalcascade, is een opeenvolging van chemische reacties die optreden in een levende cel of in het extracellulaire milieu als reactie op een stimulus. Tijdens een biochemische cascade vindt er meestal een stapsgewijze signaaldoorgifte plaats, waarbij eiwitten elkaar achtereenvolgens activeren. Omdat het signaal tijdens het doorgeven vaak versterkt wordt, wordt deze opeenvolging een cascade genoemd. Hierdoor kan een kleine prikkel een grote en langdurige cellulaire respons veroorzaken.

Een voorbeeld van een biochemische cascade is de stollingscascade die leidt tot de vorming van fibrine en dus van het stollen van het bloed. Het complementsysteem, een onderdeel van het dierlijk immuunsysteem, begint ook met een opeenvolging van eiwitten in het bloedplasma die elkaar achtereenvolgens splitsen en activeren.

Intracellulaire signaalcascades

Zie Signaaloverdracht in cellen voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

In het geval van een signaalcascade is de initiële stimulus vaak een extracellulair signaalmolecuul dat een binding aangaat met een receptor, die vervolgens binnen de cel een signaalmechanisme op gang brengt. Tijdens de doorgifte (transductie) van een signaal binnen een cel, die meestal van eiwit op eiwit plaatsvindt, wordt het signaal versterkt (geamplificeerd) en omgezet in andere signalen, om uiteindelijk een doelmolecuul te bereiken en een juiste respons op te roepen. Binnen de cel worden soms ook zogenaamde second messengers (intracellulaire signaalmoleculen zoals Ca2+ of cAMP) in grote hoeveelheden losgelaten om het signaal te versterken.

Bekende voorbeelden van signaalcascades zijn de insulinesignaalroute, de Sonic-hedgehog-signaalroute, Wnt-signaleringsroute en JAK-STAT-signaalroute. Ontregeling van signaalcascades spelen een belangrijke rol in de totstandkoming van kanker.

Zie ook