Den transcytose er transport av materiale fra den ene side av det ekstracellulære rom til den andre siden. Selv om dette fenomenet kan forekomme i alle celletyper - inkludert osteoklaster og nevroner - er det karakteristisk for epitel og endotel.
Under transcytose transporteres molekyler gjennom endocytose, mediert av en eller annen molekylreseptor. Den membranøse vesikkel migrerer gjennom mikrotubulusfibrene som utgjør cytoskjelettet og på motsatt side av epitelet frigjøres innholdet i vesikelen ved eksocytose.
Av BQmUB2011162, fra Wikimedia Commons
I endotelceller er transcytose en uunnværlig mekanisme. Endoteler har en tendens til å danne ugjennomtrengelige barrierer for makromolekyler, for eksempel proteiner og næringsstoffer.
Videre er disse molekylene for store til å krysse transportørene. Takket være transcytose-prosessen oppnås transporten av disse partiklene.
Oppdagelse
Eksistensen av transcytose ble postulert på 1950-tallet av Palade mens han studerte permeabiliteten til kapillærer, hvor han beskriver en fremtredende bestand av vesikler. Senere ble denne typen transport oppdaget i blodkar som er til stede i skjelett- og hjertemuskler.
Begrepet "transcytose" ble myntet av Dr. N. Simionescu sammen med arbeidsgruppen sin for å beskrive passasjen av molekyler fra luminalflaten til endotelcellene i kapillærene til det mellomliggende rommet i membranøse vesikler.
Prosessegenskaper
Materialets bevegelse i cellen kan følge forskjellige transcellulære ruter: bevegelse av membrantransportere, gjennom kanaler eller porer, eller ved transcytose.
Dette fenomenet er en kombinasjon av prosessene for endocytose, transport av vesikler gjennom celler og eksocytose.
Endocytose består av introduksjon av molekyler til celler, og inkluderer dem i en invaginasjon fra den cytoplasmatiske membranen. Den dannede vesikelen blir innlemmet i cytosolen til cellen.
Eksocytose er den omvendte prosessen med endocytose, der cellen skiller ut produktene. Under eksocytose smelter vesikelmembranene sammen med plasmamembranen og innholdet frigjøres til det ekstracellulære miljøet. Begge mekanismene er viktige i transporten av store molekyler.
Transcytose lar forskjellige molekyler og partikler passere gjennom cytoplasmaet til en celle og passere fra en ekstracellulær region til en annen. For eksempel passering av molekyler gjennom endotelceller inn i sirkulerende blod.
Det er en prosess som trenger energi - den er avhengig av ATP - og involverer strukturene i cytoskjelettet, der aktinmikrofilamenter spiller en motorisk rolle og mikrotubuli indikerer bevegelsesretningen.
Stages
Transcytosis er en strategi som brukes av flercellede organismer for selektiv bevegelse av materialer mellom to miljøer, uten å endre deres sammensetning.
Denne transportmekanismen involverer følgende trinn: først binder molekylet seg til en spesifikk reseptor som kan bli funnet på cellens apikale eller basale overflate. Dette blir fulgt av endocytoseprosessen gjennom dekket vesikler.
For det tredje skjer intracellulær transitt av vesikelen til den motsatte overflaten der den ble internalisert. Prosessen ender med eksocytosen av det transporterte molekylet.
Visse signaler er i stand til å utløse transcytoseprosesser. Det er bestemt at en polymer immunoglobulinreseptor kalt pIg-R (polymer immunoglobinreseptor) gjennomgår transcytose i polariserte epitelceller.
Når fosforylering av en rest av aminosyreserin skjer i posisjon 664 av det cytoplasmatiske domenet til pIg-R, induseres prosessen med transcytose.
I tillegg er det proteiner assosiert med transcytose (TAP, transytoseassosierte proteiner) som finnes i membranen til vesiklene som deltar i prosessen og griper inn i prosessen med membranfusjon. Det er markører for denne prosessen, og de er proteiner på omtrent 180 kD.
Typer av transcytose
Det er to typer transcytose, avhengig av molekylet som er involvert i prosessen. Det ene er clathrin, et proteinmolekyl som er involvert i handel med vesikler i celler, og caveolin, et integrert protein som er til stede i spesifikke strukturer kalt caveolae.
Den første transporttypen, som involverer clathrin, består av en svært spesifikk type transport, fordi dette proteinet har en høy affinitet for visse reseptorer som binder seg til ligander. Proteinet deltar i stabiliseringsprosessen for invaginasjon produsert av den membranøse vesikkel.
Den andre typen transport, formidlet av caveolinmolekylet, er avgjørende for transport av albumin, hormoner og fettsyrer. Disse dannede vesiklene er mindre spesifikke enn de fra forrige gruppe.
Egenskaper
Transcytose tillater cellulær mobilisering av store molekyler, hovedsakelig i vevet i epitelet, og holder strukturen til den bevegelige partikkelen intakt.
Videre utgjør det middelet hvor spedbarn er i stand til å absorbere antistoffene fra morsmelken og frigjøres til den ekstracellulære væsken fra tarmepitelet.
IgG-transport
Immunoglobulin G, forkortet, IgG, er en klasse antistoff produsert i nærvær av mikroorganismer, enten det er sopp, bakterier eller virus.
Det finnes ofte i kroppsvæsker, som blod og cerebrospinalvæske. Videre er det den eneste typen immunglobulin som er i stand til å krysse morkaken.
Det mest studerte eksemplet på transcytose er transport av IgG, fra morsmelk i gnagere, som krysser tarmens epitel i avkommet.
IgG klarer å binde seg til Fc-reseptorer lokalisert i luminalpartiet av børsteceller, ligandreseptorkomplekset er endocyttert i dekket vesikulære strukturer, de transporteres gjennom cellen og frigjøring skjer i basaldelen.
Tarmens lumen har en pH på 6, så dette pH-nivået er optimalt for bindingen av komplekset. Tilsvarende er pH for dissosiasjon 7,4, tilsvarende det intercellulære væsken på basalsiden.
Denne forskjellen i pH mellom begge sider av tarmenes epitelceller gjør det mulig for immunoglobuliner å nå blodet. Hos pattedyr gjør den samme prosessen det mulig for antistoffer å sirkulere fra eggeplommesekkcellene til fosteret.
referanser
- Gómez, JE (2009). Effekter av resveratrol-isomerer på homeostase av kalsium og nitrogenoksid i vaskulære celler. Santiago de Compostela universitet.
- Jiménez García, LF (2003). Cellulær og molekylærbiologi. Pearson Education of Mexico.
- Lodish, H. (2005). Cellulær og molekylærbiologi. Panamerican Medical Ed.
- Lowe, JS (2015). Stevens & Lowe Human Histology. Elsevier Brasil.
- Maillet, M. (2003). Cellebiologi: manuell. Masson.
- Silverthorn, DU (2008). Human fysiologi. Panamerican Medical Ed.
- Tuma, PL, & Hubbard, AL (2003). Transcytose: kryssing av cellulære barrierer. Physiologiske vurderinger, 83 (3), 871–932.
- Walker, LI (1998). Cellebiologiske problemer. University Publishing House.