Трансцитоза является транспортировка материалов с одной стороны внеклеточного пространства к другой стороне. Хотя это явление может происходить во всех типах клеток, включая остеокласты и нейроны, оно характерно для эпителия и эндотелия.
Во время трансцитоза молекулы транспортируются посредством эндоцитоза, опосредованного некоторыми молекулярными рецепторами. Мембранозный пузырек мигрирует через волокна микротрубочек, которые составляют цитоскелет, и на противоположной стороне эпителия содержимое пузырька высвобождается за счет экзоцитоза.
Автор BQmUB2011162, из Wikimedia Commons
В эндотелиальных клетках трансцитоз - незаменимый механизм. Эндотелии, как правило, образуют непроницаемые барьеры для макромолекул, таких как белки и питательные вещества.
Кроме того, эти молекулы слишком велики, чтобы пересекать переносчики. Благодаря процессу трансцитоза достигается транспорт этих частиц.
открытие
Существование трансцитоза было постулировано в 1950-х годах Паладе при изучении проницаемости капилляров, где он описал значительную популяцию пузырьков. Позже этот вид транспорта был обнаружен в кровеносных сосудах, присутствующих в скелетных и сердечных мышцах.
Термин «трансцитоз» был придуман доктором Н. Симионеску вместе с его рабочей группой для описания перехода молекул от просветной поверхности эндотелиальных клеток капилляров в интерстициальное пространство в мембранных пузырьках.
Характеристики процесса
Движение материалов внутри клетки может происходить разными трансклеточными путями: перемещением мембранных транспортеров, через каналы или поры или путем трансцитоза.
Это явление представляет собой сочетание процессов эндоцитоза, транспорта везикул через клетки и экзоцитоза.
Эндоцитоз состоит из внедрения молекул в клетки, вовлечения их в инвагинацию из цитоплазматической мембраны. Образовавшаяся везикула включается в цитозоль клетки.
Экзоцитоз - это процесс, обратный эндоцитозу, когда клетка выделяет продукты. Во время экзоцитоза мембраны везикул сливаются с плазматической мембраной, и содержимое высвобождается во внеклеточную среду. Оба механизма являются ключевыми в переносе больших молекул.
Трансцитоз позволяет различным молекулам и частицам проходить через цитоплазму клетки и переходить из одной внеклеточной области в другую. Например, прохождение молекул через эндотелиальные клетки в циркулирующую кровь.
Это процесс, который требует энергии - он зависит от АТФ - и затрагивает структуры цитоскелета, где актиновые микрофиламенты играют моторную роль, а микротрубочки указывают направление движения.
Этапы
Трансцитоз - это стратегия, используемая многоклеточными организмами для избирательного перемещения материалов между двумя средами без изменения их состава.
Этот транспортный механизм включает следующие этапы: во-первых, молекула связывается со специфическим рецептором, который можно найти на апикальной или базальной поверхности клеток. Далее следует процесс эндоцитоза через покрытые везикулы.
В-третьих, внутриклеточный транзит везикулы происходит к противоположной поверхности от того места, где он был интернализован. Процесс заканчивается экзоцитозом транспортируемой молекулы.
Определенные сигналы способны запускать процессы трансцитоза. Было установлено, что полимерный рецептор иммуноглобулина, называемый pIg-R (полимерный рецептор иммуноглобина), претерпевает трансцитоз в поляризованных эпителиальных клетках.
Когда фосфорилирование остатка аминокислоты серина происходит в положении 664 цитоплазматического домена pIg-R, индуцируется процесс трансцитоза.
Кроме того, существуют белки, связанные с трансцитозом (TAP, transytosis-associated protein), которые обнаруживаются в мембране везикул, которые участвуют в процессе и вмешиваются в процесс слияния мембран. Есть маркеры этого процесса, и это белки примерно 180 кДа.
Виды трансцитоза
Существует два типа трансцитоза, в зависимости от молекулы, участвующей в процессе. Один из них - клатрин, молекула белка, участвующая в перемещении везикул внутри клеток, и кавеолин, интегральный белок, присутствующий в определенных структурах, называемых кавеолами.
Первый тип транспорта, в котором участвует клатрин, состоит из высокоспецифичного типа транспорта, поскольку этот белок имеет высокое сродство к определенным рецепторам, которые связываются с лигандами. Белок участвует в процессе стабилизации инвагинации, производимой мембранозным пузырьком.
Второй тип транспорта, опосредованный молекулой кавеолина, важен для транспорта альбумина, гормонов и жирных кислот. Эти образовавшиеся везикулы менее специфичны, чем везикулы предыдущей группы.
Характеристики
Трансцитоз позволяет клеткам мобилизовать большие молекулы, в основном в тканях эпителия, сохраняя структуру движущейся частицы нетронутой.
Кроме того, он представляет собой средство, с помощью которого младенцы могут абсорбировать антитела из материнского молока и выделяться во внеклеточную жидкость из кишечного эпителия.
Транспорт IgG
Иммуноглобулин G, сокращенно IgG, представляет собой класс антител, продуцируемых в присутствии микроорганизмов, будь то грибы, бактерии или вирусы.
Он часто обнаруживается в жидкостях организма, таких как кровь и спинномозговая жидкость. Кроме того, это единственный тип иммуноглобулина, способный проникать через плаценту.
Наиболее изученным примером трансцитоза является транспорт IgG из материнского молока у грызунов, которые проходят через эпителий кишечника у потомства.
IgG удается связываться с рецепторами Fc, расположенными в просветной части щеточных клеток, рецепторный комплекс лиганда эндоцитируется в покрытых везикулярных структурах, они транспортируются через клетку и высвобождение происходит в базальной части.
Просвет кишечника имеет pH 6, поэтому этот уровень pH является оптимальным для связывания комплекса. Точно так же pH диссоциации составляет 7,4, что соответствует межклеточной жидкости на базальной стороне.
Эта разница в pH между обеими сторонами эпителиальных клеток кишечника позволяет иммуноглобулинам достигать крови. У млекопитающих этот же процесс позволяет антителам циркулировать от клеток желточного мешка к плоду.
Ссылки
- Гомес, JE (2009). Влияние изомеров ресвератрола на гомеостаз оксида кальция и азота в сосудистых клетках. Университет Сантьяго-де-Компостела.
- Хименес Гарсия, LF (2003). Клеточная и молекулярная биология. Pearson Education Мексики.
- Лодиш, Х. (2005). Клеточная и молекулярная биология. Panamerican Medical Ed.
- Лоу, Дж.С. (2015). Стивенс и Лоу Гистология человека. Эльзевьер Бразилия.
- Майе, М. (2003). Клеточная биология: учебное пособие. Массон.
- Сильверторн, ДУ (2008). Физиология человека. Panamerican Medical Ed.
- Тума, П.Л., и Хаббард, А.Л. (2003). Трансцитоз: преодоление клеточных барьеров. Физиологические обзоры, 83 (3), 871–932.
- Уокер, Л.И. (1998). Проблемы клеточной биологии. Издательство университета.