The cnidarian cnidocyte, a hightech cellular weaponry

Die Mitglieder des Stammes Cnidaria (Korallen, Seeanemonen, Medusen) sind alle mit stechenden Zellen (Nesselzellen, Nematozyten) ausgestattet, die hauptsächlich der Beutefang- und -abwehr dienen. Das sekretorische Produkt dieser Zellen ist ein kompliziertes Extrusom, das aus einer Zyste besteht, die einen Tubulus und eine flüssige Matrix enthält. Die mechanische Stimulation des Cnidocil-Apparates der Zelle durch eine Beute oder einen Täter führt über bioelektrische Signaltransduktion zur explosiven Entladung der Cnidozyste. Bei Stenotelen der Hydra dauert dieser Vorgang, bei dem der Tubulus aus der Zyste herausgestülpt wird, weniger als 3 ms. Die auftretenden Kräfte sind zum Einen auf federartige Spannungen zurückzuführen, die im kollagenen Strukturkompartiment gespeichert sind, zum anderen auf einen osmotisch erzeugten intrakapsulären Druck, der 150 bar (1,5 × 107 Pa) betragen kann. Die osmotische Maschinerie hängt von der Anwesenheit anorganischer Kationen (entweder K +, Mg2 + oder Ca2 +) und seltener Polyanionen (Poly‐γ‐L‐Glutamate) in der Zystenmatrix ab, die bisher nicht von kürzlich entwickelten Eukaryoten berichtet wurden. Die entladende Zyste wirkt wie eine selbst nachladende Spritze, die Gift und andere Komponenten in das Ziel injiziert. Da die Cnidozyten nicht in der Lage sind, ihre exozytierten Zysten zu regenerieren, müssen sie durch neue Zellen ersetzt werden, die durch Differenzierung von pluripotenten Stammzellen (interstitielle Zellen) gewonnen werden.