Transcitozi ir transportēšana materiālu, no vienas puses, ekstracelulārā telpā uz otru pusi. Lai gan šī parādība var rasties visu veidu šūnās - ieskaitot osteoklastus un neironus -, tā ir raksturīga epitēlijai un endotēlijam.
Transcitozes laikā molekulas tiek transportētas caur endocitozi, ko mediē kāds molekulārs receptors. Membrānas pūslīši migrē caur mikrotubulu šķiedrām, kas veido citoskeletu, un epitēlija pretējā pusē pūslīša saturs tiek atbrīvots ar eksocitozi.
Autors BQmUB2011162, no Wikimedia Commons
Endoteliālajās šūnās transcitoze ir neaizstājams mehānisms. Endotēlijiem ir tendence veidot necaurlaidīgus šķēršļus makromolekulām, piemēram, olbaltumvielām un barības vielām.
Turklāt šīs molekulas ir pārāk lielas, lai šķērsotu nesējus. Pateicoties transcitozes procesam, tiek panākts šo daļiņu transports.
Atklājums
Transcitozes esamību postulēja piecdesmitajos gados Palade, pētot kapilāru caurlaidību, kur viņš apraksta ievērojamu pūslīšu populāciju. Vēlāk šāda veida transports tika atklāts asinsvados, kas atrodas skeleta un sirds muskuļos.
Dr N. Simionescu kopā ar savu darba grupu izgudroja terminu “transcitoze”, lai aprakstītu molekulu pāreju no kapilāru endotēlija šūnu luminālās virsmas uz intersticiālo telpu membrānu pūslīšos.
Procesa raksturojums
Materiālu kustība šūnā var notikt dažādos transcellulāros veidos: pārvietojoties ar membrānu transportētāju, caur kanāliem vai porām vai ar transcitozi.
Šī parādība ir endocitozes, pūslīšu transportēšanas caur šūnām un eksocitozes procesu apvienojums.
Endocitoze sastāv no molekulu ievadīšanas šūnās, iekļaujot tās invaginācijā no citoplazmas membrānas. Izveidotā vezikula tiek iestrādāta šūnas citosolā.
Exocitoze ir apgriezts endocitozes process, kurā šūna izdalās produktus. Eksocitozes laikā pūslīšu membrānas saplūst ar plazmas membrānu, un saturs tiek atbrīvots ārpusšūnu vidē. Abi mehānismi ir svarīgi lielu molekulu pārvadāšanā.
Transcitoze ļauj dažādām molekulām un daļiņām iziet caur šūnas citoplazmu un pāriet no viena ārpusšūnu reģiona uz otru. Piemēram, molekulu pāreja caur endotēlija šūnām cirkulējošās asinīs.
Tas ir process, kuram nepieciešama enerģija - tas ir atkarīgs no ATP - un tajā ir iesaistītas citoskeleta struktūras, kurās aktīna mikrofilamentam ir motoriska loma un mikrotubulas norāda kustības virzienu.
Posmi
Transcitoze ir stratēģija, ko daudzšūnu organismi izmanto selektīvai materiālu pārvietošanai starp divām vidēm, nemainot to sastāvu.
Šis transporta mehānisms ietver šādus posmus: pirmkārt, molekula saistās ar īpašu receptoru, ko var atrast uz šūnu virsotnes vai bazālās virsmas. Tam seko endocitozes process caur pārklātām vezikulām.
Treškārt, pūslīšu intracelulārais tranzīts notiek uz pretējo virsmu, no kurienes tas tika internalizēts. Process beidzas ar transportētās molekulas eksocitozi.
Atsevišķi signāli spēj izraisīt transcitozes procesus. Ir noteikts, ka polimēru imūnglobulīna receptoru, ko sauc par pIg-R (polimēra imūnglobīna receptoru), transcitoze veic polarizētās epitēlija šūnās.
Kad pIg-R citoplazmatiskā domēna 664. pozīcijā notiek aminoskābes serīna atlikuma fosforilēšana, tiek ierosināts transcitozes process.
Turklāt ir arī proteīni, kas saistīti ar transcitozi (TAP, ar transitozi saistīti proteīni), kas atrodas pūslīšu membrānā, kas piedalās procesā un iejaucas membrānas saplūšanas procesā. Ir šī procesa marķieri, un tie ir aptuveni 180 kD olbaltumvielas.
Transcitozes veidi
Atkarībā no procesā iesaistītās molekulas ir divu veidu transcitozes. Viens no tiem ir klatrīns, olbaltumvielu molekula, kas iesaistīta pūslīšu tirdzniecībā šūnās, un kaveolīns - neatņemams olbaltumviela, kas atrodas īpašās struktūrās, kuras sauc par caveolae.
Pirmais transporta veids, kurā iesaistīts klarīns, sastāv no ļoti specifiska transporta veida, jo šim proteīnam ir augsta afinitāte pret noteiktiem receptoriem, kas saistās ar ligandiem. Olbaltumviela piedalās invaginācijas stabilizācijas procesā, ko rada membrāna pūslīša.
Otrais transporta veids, ko nodrošina kaveolīna molekula, ir būtisks albumīna, hormonu un taukskābju pārvadāšanā. Šīs izveidotās pūslīši ir mazāk specifiski nekā iepriekšējā grupā.
Iespējas
Transcitoze ļauj mobilizēt lielas molekulas, galvenokārt epitēlija audos, saglabājot neskartu kustīgo daļiņu struktūru.
Turklāt tas ir līdzeklis, ar kura palīdzību zīdaiņi spēj absorbēt antivielas no mātes piena un izdalās ārpusšūnu šķidrumā no zarnu epitēlija.
IgG transports
Imūnglobulīns G, saīsināti IgG, ir antivielu klase, kas tiek ražota mikroorganismu klātbūtnē - sēnes, baktērijas vai vīrusi.
Bieži atrodams ķermeņa šķidrumos, piemēram, asinīs un cerebrospinālajā šķidrumā. Turklāt tas ir vienīgais imūnglobulīna tips, kas spēj šķērsot placentu.
Vispētītākais transcitozes piemērs ir IgG transportēšana no mātes piena grauzējiem, kas pēcnācējiem šķērso zarnu epitēliju.
IgG izdodas saistīties ar Fc receptoriem, kas atrodas suku šūnu luminālajā daļā, ligandu receptoru komplekss ir endocitēts pārklātajās vezikulārajās struktūrās, tie tiek transportēti caur šūnu un atbrīvošanās notiek bazālajā daļā.
Zarnas lūmenā ir pH 6, tāpēc šis pH līmenis ir optimāls kompleksa saistīšanai. Tāpat disociācijas pH ir 7,4, kas atbilst starpšūnu šķidrumam bazālajā pusē.
Šīs pH atšķirības starp abām zarnu epitēlija šūnām ļauj imūnglobulīniem sasniegt asinis. Zīdītājiem šis pats process ļauj antivielām cirkulēt no dzeltenuma maisa šūnām uz augli.
Atsauces
- Gómez, JE (2009). Resveratrola izomēru ietekme uz kalcija un slāpekļa oksīda homeostāzi asinsvadu šūnās. Santjago de Kompostelas universitāte.
- Jiménez García, LF (2003). Šūnu un molekulārā bioloģija. Pīrsona izglītība Meksikā.
- Lodish, H. (2005). Šūnu un molekulārā bioloģija. Panamerican Medical Ed.
- Lowe, JS (2015). Stīvensa un Lova cilvēka histoloģija. Elsevier Brazīlija.
- Maillet, M. (2003). Šūnu bioloģija: manuāla. Masson.
- Silverthorn, DU (2008). Cilvēka fizioloģija. Panamerican Medical Ed.
- Tuma, PL un Habards, AL (2003). Transcitoze: šūnu barjeru šķērsošana. Fizioloģiskie pārskati, 83 (3), 871–932.
- Walker, LI (1998). Šūnu bioloģijas problēmas. Universitātes izdevniecība.