На трансцитозата е транспорт на материали от едната страна на извънклетъчното пространство за другата страна. Въпреки че това явление може да се наблюдава при всички типове клетки - включително остеокластите и невроните - то е характерно за епитела и ендотела.
По време на трансцитозата молекулите се транспортират чрез ендоцитоза, медиирана от някакъв молекулен рецептор. Мембранозният везикул мигрира през микротрубовите влакна, които съставляват цитоскелета и от противоположната страна на епитела, съдържанието на везикула се освобождава чрез екзоцитоза.
От BQmUB2011162, от Wikimedia Commons
В ендотелните клетки трансцитозата е незаменим механизъм. Ендотелиумите са склонни да образуват непроницаеми бариери пред макромолекулите, като протеини и хранителни вещества.
Освен това, тези молекули са твърде големи, за да кръстосат превозвачите. Благодарение на процеса на трансцитоза се постига транспортирането на тези частици.
откритие
Съществуването на трансцитоза е постулирано през 50-те години на миналия век от Паладе, докато изучава пропускливостта на капилярите, където той описва видна популация на везикули. По-късно този вид транспорт е открит в кръвоносните съдове, присъстващи в скелетния и сърдечния мускул.
Терминът "трансцитоза" е въведен от д-р Н. Симионеску заедно с неговата работна група, за да опише преминаването на молекули от луминалното лице на ендотелните клетки на капилярите към интерстициалното пространство в мембранните везикули.
Характеристики на процеса
Движението на материалите в клетката може да следва различни междуклетъчни пътища: движение чрез мембранни транспортери, по канали или пори или чрез трансцитоза.
Това явление е комбинация от процесите на ендоцитоза, транспорт на везикули през клетки и екзоцитоза.
Ендоцитозата се състои в въвеждането на молекули в клетките, обхващайки ги при инвагинация от цитоплазмената мембрана. Образуваният везикул е включен в цитозола на клетката.
Екзоцитозата е обратният процес на ендоцитозата, при която клетката отделя продуктите. По време на екзоцитозата мембраните на везикулите се сливат с плазмената мембрана и съдържанието се отделя в извънклетъчната среда. И двата механизма са ключови при транспортирането на големи молекули.
Трансцитозата позволява на различни молекули и частици да преминават през цитоплазмата на клетката и да преминават от един извънклетъчен регион в друг. Например преминаването на молекули през ендотелни клетки в циркулираща кръв.
Това е процес, който се нуждае от енергия - зависи от АТФ - и включва структурите на цитоскелета, където актиновите микрофиламенти играят двигателна роля, а микротрубочките посочват посоката на движение.
Етапи
Трансцитозата е стратегия, използвана от многоклетъчните организми за селективното движение на материали между две среди, без да променя състава им.
Този транспортен механизъм включва следните етапи: първо, молекулата се свързва със специфичен рецептор, който може да бъде открит на апикалната или базалната повърхност на клетките. Това е последвано от процеса на ендоцитоза през покрити везикули.
Трето, вътреклетъчният транзит на везикула се осъществява до противоположната повърхност, от която е интернализиран. Процесът завършва с екзоцитоза на транспортираната молекула.
Определени сигнали са способни да задействат процеси на трансцитоза. Определено е, че полимерен имуноглобулинов рецептор, наречен pIg-R (полимерен имуноглобинов рецептор), претърпява транцитоза в поляризирани епителни клетки.
Когато фосфорилирането на остатък от аминокиселинния серин се случи на позиция 664 от цитоплазмения домен на pIg-R, се предизвиква процес на трансцитоза.
В допълнение, има протеини, свързани с трансцитоза (TAP, свързани с транзитоза протеини), които се намират в мембраната на везикулите, които участват в процеса и се намесват в процеса на сливане на мембраната. Има маркери на този процес и те са протеини с около 180 kD.
Видове трансцитоза
Има два вида трансцитоза, в зависимост от молекулата, участваща в процеса. Единият е клатрин, протеинова молекула, участваща в трафика на везикули в клетките, и кавеолин, интегрален протеин, присъстващ в специфични структури, наречени кавеоли.
Първият вид транспорт, който включва клатрин, се състои от силно специфичен вид транспорт, тъй като този протеин има висок афинитет към определени рецептори, които се свързват с лиганди. Протеинът участва в процеса на стабилизиране на инвагинация, произведен от мембранната везикула.
Вторият вид транспорт, медииран от молекулата на кавеолина, е от съществено значение за транспортирането на албумин, хормони и мастни киселини. Тези образувани везикули са по-малко специфични от тези от предишната група.
Характеристика
Трансцитозата позволява клетъчната мобилизация на големи молекули, главно в тъканите на епитела, запазвайки структурата на подвижната частица непокътната.
Освен това, той представлява средствата, чрез които бебетата са в състояние да абсорбират антителата от майчиното мляко и се освобождават в извънклетъчната течност от чревния епител.
IgG транспорт
Имуноглобулин G, съкратено, IgG, е клас на антитела, произведени в присъствието на микроорганизми, независимо дали са гъби, бактерии или вируси.
Често се среща в телесни течности, като кръв и цереброспинална течност. Освен това, това е единственият вид имуноглобулин, способен да кръстосва плацентата.
Най-проучваният пример за трансцитоза е транспортирането на IgG, от майчиното мляко при гризачи, които пресичат епитела на червата при потомството.
IgG успява да се свърже с Fc рецептори, разположени в луминалната част на четките, лигандният рецепторен комплекс е ендоцитиран в покрити везикуларни структури, те се транспортират през клетката и освобождаването става в базалната част.
Луменът на червата има рН 6, така че това ниво на pH е оптимално за свързване на комплекса. По същия начин pH за дисоциация е 7,4, което съответства на междуклетъчната течност от базалната страна.
Тази разлика в рН между двете страни на епителните клетки на червата прави възможно имуноглобулините да достигнат до кръвта. При бозайниците, същият този процес прави възможно антителата да циркулират от клетките на жълтъчния сак до плода.
Препратки
- Gómez, JE (2009). Ефекти на изомера на ресвератрол върху хомеостазата на калций и азотен оксид в съдовите клетки. Университет Сантяго де Компостела.
- Jiménez García, LF (2003). Клетъчна и молекулярна биология. Pearson Education of Mexico.
- Лодиш, Х. (2005). Клетъчна и молекулярна биология. Panamerican Medical Ed.
- Lowe, JS (2015). Хистология на човека Стивънс и Лоу. Elsevier Бразилия.
- Maillet, M. (2003). Клетъчна биология: наръчник. Масон.
- Silverthorn, DU (2008). Човешката физиология. Panamerican Medical Ed.
- Tuma, PL, & Hubbard, AL (2003). Трансцитоза: пресичане на клетъчните бариери. Физиологични прегледи, 83 (3), 871–932.
- Walker, LI (1998). Проблеми с клетъчната биология. Университетско издателство.