Endocitozė: funkcija, vaidmuo ir ligos

Endocitozė yra skystų ar kietų medžiagų pasisavinimas ląstelėje. Šiame procese ląstelė naudoja fagocitozę kietosioms dalelėms paimti, o pinocitozė naudojama ištirpusių medžiagų internalizavimui. molekulės.

Kas yra endocitozė?

Endocitozė yra skystų ar kietų medžiagų pasisavinimas ląstelėje. Eukariotinės ląstelės yra pusiau laidžios ląstelės membrana kad gali praeiti tik kelios dalelės. Kad makromolekulės patektų į ląstelę, reikia prasiskverbti per membraną. Endocitozė leidžia daleles paimti iš tarpląstelinės erdvės, ir yra dvi skirtingos endocitozės formos - pinocitozė ir fagocitozė. Endocitozė daugiausia naudojama skysčiams ir makromolekulėms paimti, pašalinti patogenai ir palaikyti medžiagų apykaitą. Be to, endocitozė vaidina svarbų vaidmenį perduodant tarpląstelinius signalus.

Funkcija ir vaidmuo

Endocitozė naudojama didesnėms dalelėms, makromolekulėms ir molekulės į ląstelę, kuri atsiranda per transportines pūsleles. Po signalo molekulės yra susietos su ląstelės paviršiumi, ląstelės membrana yra įdubtas, uždarant absorbuotą krovinį. Ląstelės viduje susidaro pūslelė, vadinama endosoma. Tūkstančiai šių pūslelių tada gabena krovinį per ląstelę, kur jis arba perdirbamas, arba suyra. Endocitozė leidžia kontroliuoti įsisavinimą, taip pat vaidina svarbų vaidmenį imuniniam atsakui, audinių ir ląstelių vystymuisi, ląstelių ryšiui ir signalo perdavimui. Be to, jis taip pat dalyvauja neuronų signalo perdavime. Endocitozė gali būti naudojama mikroorganizmams atbaidyti; tačiau taip pat įmanoma virusai arba nepageidaujami mikroorganizmai patenka į ląstelę endocitiniu keliu. Apskritai galima išskirti dvi skirtingas endocitozės formas: pinocitozę ir fagocitozę. Fagocitozės būdu galima internalizuoti didesnes daleles, įskaitant, pavyzdžiui, makrofagus ar leukocitai, dar vadinami fagocitais. Fagocitozė pirmiausia naudojama maistui vartoti ir šalina degeneruotas ląsteles bei tarpląstelines šiukšles. Fagocitozę tarpina Fc receptorius, kuris atpažįsta IgG molekulėmis paženklintas daleles. Fagocitozė taip pat vadinama „svetimkūnio pasisavinimu“, nes ląstelė apima svetimą medžiagą. Šį gebėjimą turi vienaląsčiai arba mažai ląstelių turintys eukariotai, tarp kurių yra, pavyzdžiui, dumbliai ar grybai. Fagocitozė leidžia organizmui kovoti su egzogeniniais antigenais, tokiais kaip bakterijos. MHC-II receptoriai prisimena daleles, kurios buvo suskaidytos, kad jas vėl būtų galima atmušti. Žmogaus kūne yra keletas ląstelių tipų, galinčių fagocitozuoti. Jie apima:

  • Dendritinės ląstelės
  • Makrofagai, esantys audinyje
  • Monocitai
  • Granulocitai

Fagocitozės procesas yra glaudžiai susijęs su žmogaus imunitetu. Todėl ląstelės, galinčios patirti fagocitozę, vaidina svarbų vaidmenį ginantis nuo virusinių ar bakterinių ligų. Pinocitozė apima tarpląstelinio skysčio pasisavinimą, ir per labai trumpą laiką ląstelė internalizuoja tarpląstelinį skystį ir jame ištirpusias medžiagas. Šis procesas taip pat žinomas kaip skysčio fazės endocitozė. Eukariotinėse ląstelėse yra keturios skirtingos pinocitozės formos: makropinocitozė, nuo klatrino priklausoma endocitozė, tarp caveolae medijuojama endocitozė ir nuo klatrino bei caveolae nepriklausoma endocitozė. Sergant makropinocitoze, plazmos membrana susilieja su ilgomis membranos iškyšomis, sulaikydama daug tarpląstelinio skysčio. Pasitelkiant nuo klatrino priklausomą endocitozę, tarpląstelinės molekulės yra internalizuojamos. Tai leidžia nuolat įsisavinti svarbias medžiagas, tokias kaip geležies. Kaveolos yra plazmos membranos invazijos, turinčios butelio formą ir atliekančios daugybę funkcijų ląstelėje. Pavyzdžiui, jie yra atsakingi už signalo perdavimą. Tačiau caveolae ląstelėse įsisavinama labai lėtai, todėl dideliu kiekiu tarpląstelinio skysčio nepriima caveolea tarpininkaujanti endocitozė. Nepriklausomi klatrinui būdingi mechanizmai randami neuroendokrininėse ląstelėse ir neuronuose, kur jie yra susiję su baltymai į plazmos membraną.

Ligos ir sutrikimai

Endocitozė yra ląstelinis procesas, kurio metu perduodami signalai ir absorbuojamas maistas. Jei sutrinka šis procesas, gali atsirasti ligų. Keletas ligų galima priskirti membranos pernašos defektui, įskaitant navikus, infekcijas ir neurogeneracines ligas. Pavyzdžiui, Rab šeimos genų mutacijos sukelia Charcot-Marie-Tooth neuropatiją. Šis sindromas yra periferinių ligų nervų sistema kurioje galimybė vaikščioti yra ribota. Pėdos deformacijos atsirasti ir raumenys nuovargis labai greitai. Raumenų atrofija taip pat gali atsirasti pėdose ir blauzdose, dilbiuose ir plaštakose. Be to, sumažėja nervų laidumo greitis, o paveikti asmenys kenčia nuo jutimo sutrikimų. Raumuo refleksas yra susilpnėję arba jų apskritai nėra, o gyvenimo metu taip pat gali atsirasti griaučių deformacijų. Taip pat sutrinka endocitozė Huntingtono liga. Huntingtono liga taip pat yra neurodegeneracinė liga, kurios metu miršta nervinės ląstelės ir pasireiškia tokie simptomai kaip demencija, atsiranda judesio sutrikimai ar charakterio pakitimai. Huntingtono liga yra paveldima liga, kurią sukelia baltymai hunttinas. Nukentėjusiems asmenims bazinis trigubas CAG pasireiškia iki 250 kartų, o sveikiems - tik 9–35 kartus. Pirmieji simptomai paprastai išryškėja nuo 30 iki 40 metų, nors liga gali trukti iki 20 metų ir galiausiai yra mirtina.