Transcitoza je transport materijala s jedne strane izvanstaničnog prostora na drugu stranu. Iako se ovaj fenomen može pojaviti u svim staničnim tipovima - uključujući osteoklaste i neurone - karakterističan je za epitel i endotel.
Tijekom transcitoze molekule se prenose endocitozom, posredovanom nekim molekularnim receptorima. Membranska vezikula migrira kroz vlakna mikrotubula koje čine citoskelet i na suprotnoj strani epitela, sadržaj vezikula se oslobađa egzocitozom.
Autor: BQmUB2011162, iz Wikimedia Commons
U endotelnim stanicama transcitoza je neophodan mehanizam. Endoteli obično stvaraju nepropusne barijere za makromolekule, poput proteina i hranjivih sastojaka.
Nadalje, te su molekule prevelike da bi prešle transportere. Zahvaljujući procesu transcitoze postiže se transport tih čestica.
Otkriće
Postojanje transcitoze postulirao je 1950-ih Palade proučavajući propusnost kapilara, gdje opisuje istaknutu populaciju vezikula. Kasnije je ova vrsta transporta otkrivena u krvnim žilama koje su prisutne u koštanim i srčanim mišićima.
Izraz "transcitoza" skovao je dr. N. Simionescu zajedno sa svojom radnom skupinom kako bi opisao prolazak molekula iz luminalnog lica endotelnih stanica kapilara u intersticijski prostor u membranoznim vezikulama.
Karakteristike procesa
Kretanje materijala unutar stanice može slijediti različite transcelularne rute: kretanje membranskim transporterima, kanalima ili porama ili transcitozom.
Ovaj fenomen je kombinacija procesa endocitoze, transporta vezikula kroz stanice i egzocitoze.
Endokitoza se sastoji od unošenja molekula u stanice, obuhvaćajući ih invaginom iz citoplazmatske membrane. Nastali vezikuli ugrađeni su u citosol stanice.
Egzocitoza je obrnuti proces endocitoze, gdje stanica izlučuje proizvode. Tijekom egzocitoze, membrane vezikula spajaju se s plazma membranom, a sadržaj se oslobađa u izvanćelijsku okolinu. Oba su mehanizma ključna u transportu velikih molekula.
Transcitoza omogućava različitim molekulama i česticama prolazak kroz citoplazmu stanice i prolazak iz jedne vanćelijske regije u drugu. Na primjer, prolazak molekula kroz endotelne stanice u cirkulirajuću krv.
To je proces koji treba energiju - ovisan je o ATP - i uključuje strukture citoskeleta, gdje aktinski mikrofilamenti igraju motoričku ulogu, a mikrotubule pokazuju smjer kretanja.
Faze
Transcitoza je strategija koju koriste višećelijski organizmi za selektivno kretanje materijala između dva okoliša, bez promjene njihovog sastava.
Ovaj mehanizam transporta uključuje sljedeće faze: prvo se molekula veže na specifični receptor koji se može naći na apikalnoj ili bazalnoj površini stanica. Nakon toga slijedi postupak endocitoze kroz prekrivene vezikule.
Treće, intracelularni tranzit vezikula događa se na suprotnoj površini odakle je internaliziran. Proces se završava egzocitozom prevožene molekule.
Određeni signali mogu pokrenuti procese transcitoze. Utvrđeno je da polimerni imunoglobulinski receptor nazvan pIg-R (polimerni imunoglobinski receptor) prolazi transcitozu u polariziranim epitelnim stanicama.
Kada se fosforilacija ostatka aminokiseline serina dogodi na položaju 664 citoplazmatske domene pIg-R, inducira se proces transcitoze.
Uz to, postoje proteini povezani s transcitozom (TAP, proteini povezani s transitozom) koji se nalaze u membrani vezikula koji sudjeluju u procesu i interveniraju u procesu fuzije membrane. Postoje markeri ovog procesa i oni su proteini od oko 180 kD.
Vrste transcitoze
Postoje dvije vrste transcitoze, ovisno o molekuli koja je uključena u proces. Jedan je klatrin, molekula proteina koja je uključena u trgovinu vezikula unutar stanica, i kavelolin, integralni protein prisutan u specifičnim strukturama koje se nazivaju caveolae.
Prva vrsta transporta, koja uključuje klatrin, sastoji se od vrlo specifične vrste transporta, jer taj protein ima visoki afinitet prema određenim receptorima koji se vežu za ligande. Protein sudjeluje u procesu stabilizacije invagacije proizvedene od membrane.
Druga vrsta transporta, posredovana molekulom cavelolina, bitna je u transportu albumina, hormona i masnih kiselina. Ovi oblikovani vezikuli manje su specifični od onih iz prethodne skupine.
Značajke
Transcitoza omogućava staničnu mobilizaciju velikih molekula, uglavnom u tkivima epitela, zadržavajući netaknutu strukturu pokretne čestice.
Pored toga, on predstavlja način na koji dojenčad može apsorbirati antitijela iz majčinog mlijeka i iz crijevnog epitela se oslobađa u izvanstaničnu tekućinu.
Transport IgG
Imunoglobulin G, skraćeno, IgG, je klasa antitijela koja se proizvode u prisutnosti mikroorganizama, bilo da su to gljivice, bakterije ili virusi.
Često se nalazi u tjelesnim tekućinama, kao što su krv i cerebrospinalna tekućina. Nadalje, to je jedina vrsta imunoglobulina koja može preći preko placente.
Naj proučavani primjer transcitoze je transport IgG, iz majčinog mlijeka kod glodavaca, koji u potomstvu prelaze epitet crijeva.
IgG se uspijeva vezati za Fc receptore koji se nalaze u luminalnom dijelu stanica četkice, kompleks receptora liganda endocitira se u prekrivenim vezikularnim strukturama, oni se transportiraju kroz stanicu i oslobađanje se događa u bazalnom dijelu.
Lumen crijeva ima pH 6, pa je ta pH vrijednost optimalna za vezanje kompleksa. Slično, pH za disocijaciju je 7,4, što odgovara međućelijskoj tekućini na bazalnoj strani.
Ta razlika u pH između obje strane epitelnih stanica crijeva omogućava imunoglobulinama da dođu do krvi. U sisavaca, taj isti postupak omogućava protutijela da cirkuliraju iz stanica žumanjka do fetusa.
Reference
- Gómez, JE (2009). Učinci resveratrol izomera na homeostazu kalcija i dušičnog oksida u vaskularnim stanicama. Sveučilište Santiago de Compostela.
- Jiménez García, LF (2003). Stanična i molekularna biologija. Pearson obrazovanje u Meksiku.
- Lodish, H. (2005). Stanična i molekularna biologija. Panamerican Medical Ed.
- Lowe, JS (2015). Stevens & Lowe ljudska histologija. Elsevier Brazil.
- Maillet, M. (2003). Stanična biologija: priručnik. Masson.
- Silverthorn, DU (2008). Ljudska fiziologija. Panamerican Medical Ed.
- Tuma, PL, & Hubbard, AL (2003). Transcitoza: prelazak staničnih barijera. Fiziološki pregledi, 83 (3), 871–932.
- Walker, LI (1998). Problemi stanične biologije. Sveučilišna izdavačka kuća.