Endocitózis: Funkció, szerep és betegségek

Az endocitózis folyékony vagy szilárd anyagok sejt általi felvétele. Ebben a folyamatban a sejt fagocitózist alkalmaz a szilárd részecskék felvételére, míg a pinocitózist az oldott molekulák.

Mi az endocitózis?

Az endocitózis folyékony vagy szilárd anyagok sejt általi felvétele. Az eukarióta sejtek féligáteresztőek sejt membrán hogy csak néhány részecske tud átmenni. Ahhoz, hogy a makromolekulák bejussanak a sejtbe, be kell hatolni a membránba. Az endocitózis lehetővé teszi a részecskék felvételét az extracelluláris térből, és az endocitózisnak két különböző formája létezik - pinocitózis és fagocitózis. Az endocitózist elsősorban folyadékok és makromolekulák felvételére, eliminálására használják kórokozók és fenntartja az anyagcserét. Ezenkívül az endocitózis fontos szerepet játszik az extracelluláris jelek továbbításában.

Funkció és szerep

Az endocitózist nagyobb részecskék, makromolekulák és molekulák a sejtbe, amely szállító vezikulák segítségével történik. A jelzés után molekulák kötődnek a sejt felszínéhez, a sejt membrán behúzva, körülvéve az elnyelt rakományt. A sejt belsejében endoszómának nevezett vezikulum képződik. Ezeknek a vezikuláknak ezrei ezután egy rakományon keresztül szállítják a rakományt, ahol azt újrahasznosítják vagy lebomlanak. Az endocitózis lehetővé teszi a kontrollált felvételt, és alapvető szerepet játszik az immunválaszban, a szövetek és sejtek fejlődésében, a sejtek kommunikációjában és a jelátvitelben is. Továbbá részt vesz a neuronális jelátvitelben is. Az endocitózis felhasználható a mikroorganizmusok taszítására; azonban az is lehetséges vírusok vagy nem kívánt mikroorganizmusok, amelyek endocita úton jutnak be a sejtbe. Összességében az endocytosis két különböző formáját különböztethetjük meg: pinocytosis és fagocytosis. A fagocitózis révén nagyobb részecskék, például makrofágok vagy leukociták, fagocitáknak is nevezik. A fagocitózist elsősorban táplálékfelvételre használják, és a degenerált sejteket és az extracelluláris törmeléket ártalmatlanítja. A fagocitózist az Fc receptor közvetíti, amely felismeri az IgG molekulákkal jelölt részecskéket. A fagocitózist „idegen test felvételének” is nevezik, mivel a sejt idegen anyagot tartalmaz. Ezt a képességet egysejtű vagy kevéssejtű eukarióták látják el, amelyek például algákat vagy gombákat tartalmaznak. A fagocitózis lehetővé teszi a test számára az exogén antigének elleni küzdelmet, mint pl baktériumok. Az MHC-II receptorok emlékeznek a széttöredezett részecskékre, hogy visszaverődjenek, ha ismét megtámadják őket. Az emberi testben többféle sejt képes fagocitózisra. Ezek tartalmazzák:

  • Dendritikus sejtek
  • A szövetben található makrofágok
  • A monociták
  • granulociták

A fagocitózis folyamata szorosan összefügg az emberek immunitásával. Ezért azok a sejtek, amelyek képesek fagocitózison átesni, fontos szerepet játszanak a vírusos vagy bakteriális betegségek elleni védekezésben. A pinocitózis magában foglalja az extracelluláris folyadék felvételét, és a sejt nagyon rövid időn belül internalizálja az extracelluláris folyadékot és a benne oldott anyagokat. Ezt a folyamatot folyadékfázisú endocitózisnak is nevezik. Az eukarióta sejtekben a pinocytosisnak négy különféle formája van: makropinocitózis, klathrin-függő endocitózis, caveolae-közvetített endocitózis, valamint klathrin- és caveolae-független endocitózis. Makropinocitózis esetén a plazmamembrán fúziója a hosszú membránnyúlványokkal sok extracelluláris folyadékot zár be. A klathrin-függő endocitózis révén az extracelluláris molekulákat internalizálják. Ez lehetővé teszi olyan fontos anyagok folyamatos felvételét, mint pl vasaló. A Caveolae a plazma membrán invaginációi, amelyek palack alakúak és számos funkciót látnak el a sejtben. Például ők felelősek a jelátvitelért. A caveolák azonban nagyon lassan internalizálódnak a sejtekben, így a caveolea által közvetített endocitózis nem vesz fel nagy mennyiségű extracelluláris folyadékot. A klathrin-független mechanizmusok megtalálhatók a neuroendokrin sejtekben és az idegsejtekben, ahol részt vesznek a sejtek visszavételében. fehérjék a plazmamembránba.

Betegségek és rendellenességek

Az endocitózis egy sejtszintű folyamat, amelynek során a jelek továbbadódnak és az élelmiszer felszívódik. Ha ennek a folyamatnak a megzavarása következik be, akkor betegségeket okozhat. Számos betegség tulajdonítható a membrántranszport hibájának, beleértve a daganatokat, fertőzéseket és neurogeneratív betegségeket. Például a Rab család génjeinek mutációi Charcot-Marie-Tooth neuropathiát okoznak. Ez a szindróma a perifériás betegség idegrendszer amelyben a járás képessége korlátozott. Lábdeformitások fordulnak elő és az izmok fáradtság nagyon gyorsan. Az izomsorvadás előfordulhat a lábfejben és az alsó lábszárban, vagy az alkarban és a kézben is. Ezenkívül csökken az idegvezetési sebesség, és az érintett személyek érzékszervi zavaroktól szenvednek. Izom reflex legyengültek vagy teljesen hiányoznak, és az élet során a csontváz deformitása is előfordulhat. Az endocitózis is zavart Huntington-kór. A Huntington-kór egy neurodegeneratív betegség is, amelyben az idegsejtek elpusztulnak és olyan tünetek jelentkeznek, mint pl demencia, mozgászavarok vagy jellemváltozások lépnek fel. A Huntington-kór egy örökletes betegség, amelyet a fehérje-Huntingtin okoz. Az érintett egyénekben az alap triplett CAG legfeljebb 250-szer fordul elő, míg egészséges egyéneknél csak 9-35-szer. Az első tünetek általában 30 és 40 éves kor között nyilvánvalóvá válnak, bár a betegség akár 20 évig is tarthat, és végső soron halálos kimenetelű.