Transcitoza je prevoz materiala iz ene strani na zunajcelični prostor na drugo stran. Čeprav se ta pojav lahko pojavi pri vseh vrstah celic - vključno z osteoklasti in nevroni - je značilen za epitelijo in endotel.
Med transcitozo se molekule prenašajo z endocitozo, ki jo posreduje neki molekularni receptor. Membranski vezikl migrira skozi mikrotubulna vlakna, ki sestavljajo citoskelet in na nasprotni strani epitelija se vsebnost vezikla sprosti z eksocitozo.
Avtor BQmUB2011162, iz Wikimedia Commons
V endotelijskih celicah je transcitoza nepogrešljiv mehanizem. Endoteliji običajno tvorijo neprepustne ovire za makromolekule, kot so beljakovine in hranila.
Poleg tega so te molekule prevelike, da bi križale transporterje. Zahvaljujoč postopku transcitoze se doseže transport teh delcev.
Odkritje
Obstoj transcitoze je Palade v petdesetih letih prejšnjega stoletja predlagal med preučevanjem prepustnosti kapilar, kjer opisuje izrazito populacijo veziklov. Kasneje so to vrsto transporta odkrili v krvnih žilah, ki so prisotne v skeletnih in srčnih mišicah.
Izraz "transcitoza" je skoval dr. N. Simionescu skupaj s svojo delovno skupino, s katero je opisal prehod molekul iz luminalne ploskve endotelnih celic kapilar v intersticijski prostor v membranskih mehurčkih.
Značilnosti procesa
Gibanje materialov znotraj celice lahko sledi različnim medceličnim potim: premikanje po membranskih transporterjih, skozi kanale ali pore ali transcitoza.
Ta pojav je kombinacija procesov endocitoze, prenosa veziklov skozi celice in eksocitoze.
Endocitoza je sestavljena iz vnosa molekul v celice, ki jih zajema v invaginacijo iz citoplazemske membrane. Nastali vezikuli so vgrajeni v citosol celice.
Eksocitoza je obratni proces endocitoze, pri katerem celica izdelke izloča. Med eksocitozo se membrane veziklov spojijo s plazemsko membrano in vsebina se sprosti v zunajtelesno okolje. Oba mehanizma sta ključna pri transportu velikih molekul.
Transcitoza omogoča, da skozi citoplazmo celice prehajajo različne molekule in delci in prehajajo iz ene zunajcelične regije v drugo. Na primer prehod molekul skozi endotelne celice v cirkulacijsko kri.
Gre za postopek, ki potrebuje energijo - odvisen je od ATP - in vključuje strukture citoskeleta, kjer igralni mikrofilamenti igrajo gibalno vlogo in mikrotubule kažejo smer gibanja.
Obdobja
Transcitoza je strategija, ki jo uporabljajo večcelični organizmi za selektivno gibanje materialov med dvema okoloma, ne da bi spremenili njihovo sestavo.
Ta transportni mehanizem vključuje naslednje faze: najprej se molekula veže na določen receptor, ki ga najdemo na apikalni ali bazalni površini celic. Sledi postopek endocitoze skozi pokrite vezikule.
Tretjič, znotrajcelični tranzit vezikula se pojavi na nasprotni površini, od koder je bil internaliziran. Postopek se konča z eksocitozo transportirane molekule.
Določeni signali lahko sprožijo procese transcitoze. Ugotovljeno je bilo, da polimerni imunoglobulinski receptor, imenovan pIg-R (polimerni imunoglobinski receptor), podleže transcitozi v polariziranih epitelijskih celicah.
Ko se fosforilacija ostanka amina kisline serina pojavi na položaju 664 citoplazemske domene pIg-R, se sproži proces transcitoze.
Poleg tega obstajajo proteini, povezani s transcitozo (TAP, s transitotozo povezani proteini), ki jih najdemo v membrani veziklov, ki sodelujejo v procesu in posegajo v membranski proces fuzije. Obstajajo markerji tega procesa in so beljakovine približno 180 kD.
Vrste transcitoze
Obstajata dve vrsti transcitoze, odvisno od molekule, ki je vključena v postopek. Prva je klatrin, beljakovinska molekula, ki sodeluje pri prometu veziklov znotraj celic, in kavelin, integralni protein, prisoten v specifičnih strukturah, imenovanih caveole.
Prvo vrsto transporta, ki vključuje klatrin, sestavlja zelo specifična vrsta transporta, ker ima ta protein visoko afiniteto do določenih receptorjev, ki se vežejo na ligande. Protein sodeluje v stabilizacijskem procesu invaginacije, ki ga proizvaja membranski vezikel.
Druga vrsta transporta, posredovana z molekulo kavelolina, je bistvenega pomena pri transportu albuminov, hormonov in maščobnih kislin. Ti tvorjeni vezikli so manj specifični kot tisti iz prejšnje skupine.
Lastnosti
Transcitoza omogoča celično mobilizacijo velikih molekul, predvsem v tkivih epitelija, ohranjajo strukturo gibljivega delca nedotaknjeno.
Poleg tega je sredstvo, s katerim dojenčki lahko absorbirajo protitelesa iz materinega mleka in se iz črevesnega epitelija sprostijo v zunajcelično tekočino.
Transport IgG
Imunoglobulin G, skrajšano, IgG, je razred protiteles, ki nastajajo v prisotnosti mikroorganizmov, bodisi gliv, bakterij ali virusov.
Pogosto ga najdemo v telesnih tekočinah, kot so kri in cerebrospinalna tekočina. Poleg tega je edina vrsta imunoglobulina, ki lahko prečka placento.
Najbolj preučen primer transcitoze je transport IgG, iz materinega mleka pri glodavcih, ki pri potomcih prečka epitelij črevesa.
IgG se uspe vezati na Fc receptorje, ki se nahajajo v luminalnem delu krtačnih celic, ligandski receptorski kompleks je endocitiran v pokritih vezikularnih strukturah, prenašajo se skozi celico in sprosti se v bazalnem delu.
V lumenu črevesja je pH 6, zato je ta pH vrednost optimalna za vezavo kompleksa. Podobno je pH za disociacijo 7,4, kar ustreza medcelični tekočini na bazalni strani.
Ta razlika v pH med obema stranema epitelijskih celic črevesa omogoča, da imunoglobulini pridejo v kri. Pri sesalcih ta isti postopek omogoča, da protitelesa krožijo iz celic rumenjaka do ploda.
Reference
- Gómez, JE (2009). Vpliv izomerov resveratrola na homeostazo kalcija in dušikovega oksida v vaskularnih celicah. Univerza Santiago de Compostela.
- Jiménez García, LF (2003). Celična in molekularna biologija. Pearson Mehika.
- Lodish, H. (2005). Celična in molekularna biologija. Panamerican Medical Ed.
- Lowe, JS (2015). Stevens & Lowe človeška histologija. Elsevier Brazilija.
- Maillet, M. (2003). Celična biologija: priročnik. Masson.
- Silverthorn, DU (2008). Človeška fiziologija. Panamerican Medical Ed.
- Tuma, PL, & Hubbard, AL (2003). Transcitoza: prestop celičnih ovir. Fiziološki pregledi, 83 (3), 871–932.
- Walker, LI (1998). Težave s celično biologijo. Univerzitetna založba.