Transcytózy je transport materiálu z jednej strany extracelulárnom priestore na druhej strane. Aj keď sa tento jav môže vyskytovať vo všetkých bunkových typoch - vrátane osteoklastov a neurónov - je charakteristický pre epitel a endotel.
Počas transcytózy sú molekuly transportované endocytózou, sprostredkované nejakým molekulárnym receptorom. Membránová vezikula migruje cez vlákna mikrotubulov, ktoré tvoria cytoskelet a na opačnej strane epitelu sa obsah vezikúl uvoľňuje exocytózou.
Autor: BQmUB2011162, z Wikimedia Commons
V endotelových bunkách je transcytóza nevyhnutným mechanizmom. Endotely majú tendenciu vytvárať nepriepustné bariéry pre makromolekuly, ako sú proteíny a živiny.
Ďalej sú tieto molekuly príliš veľké na to, aby prešli cez transportéry. Vďaka procesu transcytózy sa dosiahne transport týchto častíc.
objav
Existenciu transcytózy stanovil Palade v 50. rokoch 20. storočia pri štúdiu priepustnosti kapilár, kde opisuje prominentnú populáciu vezikúl. Neskôr bol tento typ transportu objavený v krvných cievach prítomných v kostrovom a srdcovom svale.
Termín „transcytóza“ navrhol Dr. N. Simionescu spolu so svojou pracovnou skupinou, aby opísal prechod molekúl z luminálnej tváre endotelových buniek kapilár do intersticiálneho priestoru v membránových vezikulách.
Charakteristika procesu
Pohyb materiálov v bunke môže sledovať rôzne transcelulárne cesty: pohyb membránovými transportérmi, kanálmi alebo pórmi alebo transcytózou.
Tento jav je kombináciou procesov endocytózy, transportu vezikúl bunkami a exocytózy.
Endocytóza spočíva v zavedení molekúl do buniek a ich zahrnutí do invázie z cytoplazmatickej membrány. Vytvorená vezikula je inkorporovaná do cytozolu bunky.
Exocytóza je reverzný proces endocytózy, pri ktorom bunka vylučuje produkty. Počas exocytózy sa vezikulárne membrány fúzujú s plazmatickou membránou a obsah sa uvoľňuje do extracelulárneho prostredia. Oba mechanizmy sú kľúčom k transportu veľkých molekúl.
Transcytóza umožňuje, aby rôzne molekuly a častice prešli cytoplazmou bunky a prešli z jednej extracelulárnej oblasti do druhej. Napríklad prechod molekúl endoteliálnymi bunkami do cirkulujúcej krvi.
Je to proces, ktorý potrebuje energiu - je závislý od ATP - a zahŕňa štruktúry cytoskeletu, kde aktínové mikrovlákna hrajú motorickú úlohu a mikrotubuly naznačujú smer pohybu.
etapy
Transcytóza je stratégia, ktorú používajú mnohobunkové organizmy na selektívny pohyb materiálov medzi dvoma prostrediami bez zmeny ich zloženia.
Tento transportný mechanizmus zahŕňa nasledujúce štádiá: najprv sa molekula viaže na špecifický receptor, ktorý sa nachádza na apikálnom alebo bazálnom povrchu buniek. Potom nasleduje proces endocytózy cez zakryté vezikuly.
Po tretie, intracelulárny prechod vezikúl nastáva na opačný povrch, odkiaľ bol internalizovaný. Proces sa končí exocytózou transportovanej molekuly.
Niektoré signály sú schopné spustiť transcytózne procesy. Zistilo sa, že polymérny imunoglobulínový receptor nazývaný pIg-R (polymérny imunoglobinový receptor) podlieha transcytóze v polarizovaných epitelových bunkách.
Keď nastane fosforylácia zvyšku aminokyseliny serínu v polohe 664 cytoplazmatickej domény pIg-R, je vyvolaný proces transcytózy.
Okrem toho existujú proteíny spojené s transcytózou (TAP, proteíny spojené s transytózou), ktoré sa nachádzajú v membráne vezikúl, ktoré sa zúčastňujú na procese a zasahujú do procesu membránovej fúzie. Existujú markery tohto procesu a sú to proteíny s molekulovou hmotnosťou asi 180 kD.
Druhy transcytózy
Existujú dva typy transcytózy, v závislosti od molekuly zapojenej do procesu. Jedným z nich je klatín, proteínová molekula zapojená do transportu vezikúl v bunkách, a caveolin, integrálny proteín prítomný v špecifických štruktúrach nazývaných jaskyne.
Prvý typ transportu, ktorý zahŕňa klatrín, pozostáva z vysoko špecifického typu transportu, pretože tento proteín má vysokú afinitu k určitým receptorom, ktoré sa viažu na ligandy. Proteín sa podieľa na stabilizačnom procese invaginácie produkovanej membránovým vezikulom.
Druhý typ transportu, sprostredkovaný molekulou caveolínu, je nevyhnutný pri transporte albumínu, hormónov a mastných kyselín. Tieto vytvorené vezikuly sú menej špecifické ako tie z predchádzajúcej skupiny.
Vlastnosti
Transcytóza umožňuje bunkovú mobilizáciu veľkých molekúl, hlavne v tkanivách epitelu, pri zachovaní neporušenej štruktúry pohybujúcich sa častíc.
Ďalej predstavuje prostriedok, pomocou ktorého sú deti schopné absorbovať protilátky z materského mlieka a uvoľňujú sa do extracelulárnej tekutiny z črevného epitelu.
Transport IgG
Imunoglobulín G, skrátene IgG, je trieda protilátok produkovaných v prítomnosti mikroorganizmov, či už húb, baktérií alebo vírusov.
Často sa vyskytuje v telesných tekutinách, ako je krv a mozgomiechový mok. Ďalej je to jediný typ imunoglobulínu, ktorý je schopný prechádzať placentou.
Najštudovanejším príkladom transcytózy je transport IgG z materského mlieka u hlodavcov, ktorý prechádza cez epitel čreva u potomstva.
IgG sa dokáže viazať na Fc receptory umiestnené v luminálnej časti kefových buniek, komplex ligandového receptora je endocytovaný v zakrytých vezikulárnych štruktúrach, transportuje sa cez bunku a uvoľňovanie nastáva v bazálnej časti.
Lúmen čreva má pH 6, takže táto hladina pH je optimálna pre väzbu komplexu. Podobne je hodnota pH pri disociácii 7,4, čo zodpovedá medzibunkovej tekutine na bazálnej strane.
Tento rozdiel v pH medzi oboma stranami epitelových buniek čreva umožňuje imunoglobulínom preniknúť do krvi. U cicavcov tento rovnaký proces umožňuje protilátkam cirkulovať z buniek žĺtkového vaku do plodu.
Referencie
- Gómez, JE (2009). Účinky izomérov resveratrolu na homeostázu oxidu vápenatého a oxidu dusnatého vo vaskulárnych bunkách. Univerzita Santiago de Compostela.
- Jiménez García, LF (2003). Bunková a molekulárna biológia. Pearsonovo vzdelávanie v Mexiku.
- Lodish, H. (2005). Bunková a molekulárna biológia. Panamerican Medical Ed.
- Lowe, JS (2015). Stevens & Lowe Human Histology. Elsevier Brazília.
- Maillet, M. (2003). Bunková biológia: manuálna. Masson.
- Silverthorn, DU (2008). Fyziológia človeka. Panamerican Medical Ed.
- Tuma, PL, a Hubbard, AL (2003). Transcytóza: prechod bunkových bariér. Physiology Reviews, 83 (3), 871 - 932.
- Walker, LI (1998). Problémy bunkovej biológie. Vydavateľstvo univerzity.