A membránfluxus az a sejtek közötti összes folyamat összefoglalására használt kifejezés tömeg transzport az endomembrán rendszeren keresztül. Ez elsősorban az endo-, exo- és transzcitózist foglalja magában, amelyek lehetővé teszik a sejtek számára, hogy a membrán kiszorításával anyagokat vegyenek fel és szabadítsanak fel. A membránfluxus megszakadása sejtpusztulást (apoptózist) okozhat.
Mi a membrán fluxus?
A membránfluxus az a sejtek közötti összes folyamat összefoglalására használt kifejezés tömeg transzport az endomembrán rendszeren keresztül. Az anyagok szállítása a test egyes sejtjei között megfelel a membrán transzportjának. Az intercelluláris két fő folyamata tömeg transzport endocitózis és exocitózis. Exocytosisban az anyagokat egy sejtből ürítik ki. Az endocitózisban viszont a sejttől idegen anyagok felvesznek egy sejtbe. Ezt a célt szem előtt tartva a sejt bekapcsolja önmagát, így az anyagot a sajátjába szűkíti sejt membrán. A vezikulák és a vakuolák képződnek ennek során. Amikor egy biomembrán részlegesen diszlokál a tömegátadás során, akkor membrán fluxusnak nevezzük. A membránfluxus az endomembrán rendszerben fordul elő. Ez a rendszer megfelel az összes eukarióta organellának, amelyek között kapcsolat van a vezikuláris transzporthoz. Az endoplazmatikus retikulum mellett az endoszómák, a lizoszómák és a plazmamembrán (sejt membrán), a Golgi-készülék is az endomembrán rendszerhez tartozik. A rendszerből azonban ki vannak zárva a peroxiszómák, mitokondrium, és a mag. S
Az ow endocitózis, valamint az exocitózis transzportfolyamatként említhető a membránfluxus összefüggésében. A membrán által kiszorított tömegtranszfer harmadik transzportútja a transzcitózis, amely egy anyag receptor által közvetített transzportja egy sejt membrán.
Funkció és feladat
A membránfluxus endocitózisa (vagy a membránt kiszorító tömegtranszport) megfelel egy behatolás a biomembrán. Keresztül behatolása sejt tartalmaz például egy csepp folyadékot, bizonyos makromolekulákat vagy nagy darab ételeket. Néha még kisebb sejteket is invaginál a membránjába. Az anyag beépülése után a sejt egy endoszómát köt be a citoplazmába, amely ezentúl az endomembrán rendszerhez tartozik. A környező közeg így részben elvándorol a sejt belsejébe. Az endocitózis vagy fagocitózis, és így a szilárd részecskéket célozza meg, vagy megfelel a pinocitózisnak és feloldódva vesz fel molekulák. Szintén releváns a membránfluxus összefüggésében a receptor által közvetített endocitózis, amelyben az asialoglikoprotein receptorok biztosítják a részecskék felismerését és ezáltal kiváltják a sejt belsejébe történő felvételt. Ez a fajta membránfluxus releváns például a koleszterin felvétel. Az exocitózist meg kell különböztetni a membránt kiszorító tömegtranszport endocitózisától. Ebben a folyamatban az anyagokat a sejt belsejéből szállítják, és a sejt környezetébe engedik. Az ily módon szállított anyagok például olyan anyagok, amelyeket maga a sejt állít elő. De emészthetetlen maradványok ily módon is elhagyhatják a sejtet. Az úgynevezett exome vagy transzport vezikulum összeolvad a sejt membránjával a szállítási folyamat során. Egy lipid kétrétegű bevonja az exomot kívülről. Normális esetben az exocitózis endocitózissal társul, és ekkor exocitózis-kapcsolt endocitózisnak nevezik. Az endocitózis és az exocitózis kombinációja megakadályozza a sejtek akadálytalan megnagyobbodását. Az exocitózis-kapcsolt endocitózis megkíméli a sejtet a vezikulák és a membrán szintéziséből is fehérjék szállítási célokra. Emiatt ezt gyakran vezikulák újrafeldolgozásának nevezik. A membránfluxus harmadik transzportútja a transzcitózis, más néven citopempsis. Ez egy receptor-függő transzport, amely az extracelluláris anyagot egy sejten keresztül szállítja, és így megfelel az exocitózis és az endocitózis kombinációjának. Az ebben a folyamatban képződött vezikulumot a sejt felszabadítja a szomszédos sejtbe, vagy az extracelluláris térbe szállítja. A vezikulum tartalma változatlan marad. Ez a fajta transzport főleg a hámsejteket érinti hajók és a belekben. A transzcitózis receptorai főleg egy adott csoport Fc-receptorai, amelyek a placenta és az apikális infantilis bélben hámszövet. Az placenta, elsősorban az anyai IgG szállítását veszik át a gyermekben.
Betegségek és betegségek
Ha az anyagok membránmódosító transzportfolyamatokkal történő szállítása károsodott, ez gyakran a transzport mutációjának tudható be fehérjék, szállítás enzimekvagy érintett receptorok. Jó néhány betegség társul a membrán hibás transzportjához. A daganatok például károsodott endocitózissal társulnak. Ugyanez vonatkozik a fertőzésekre és a neurogeneratív betegségekre, például a gyalogos képességek és az idegvezetési sebesség csökkenésével vagy az érzékszervi zavarokkal járó neuropátiákra. Például az endocitózis károsodott a Huntington-kór. Ebben a betegségben a haldokló idegsejtek olyan tüneteket váltanak ki, mint a mozgászavarok és a jellemváltozások. A hunttin fehérje mutációja a betegség oka. A zavart exocitózis ugyanolyan súlyos következményekkel járhat. A toxinok gátolhatják például a neurotranszmitterek exocitózisát. A bakteriális toxinok görcsöket vagy bénulást okozhatnak a membrán áramlásának akadályozásával. Az exocitózist az anyagcsere-betegségek rendellenességei is befolyásolják, mint pl cisztás fibrózis. Ebben a betegségben a hörgőkiválasztás mellett a hasnyálmirigy és az epe váladékai viszkózussá válnak, ami szervi diszfunkciót eredményez. A zavart pinocytosis ma olyan betegségekkel társul, mint pl Alzheimer-kór, anyagcserezavarokkal, emelkedett koleszterin szintek és a karakter változásai. Végül a károsodott membránfluxus súlyos rendellenességeket is eredményezhet a gyomor-bél traktusban, ezért néha gyomor-bélrendszeri betegségekkel jár. A membránfluxus korlátozásainak hatása ennek megfelelően változatos, és a legrosszabb esetben sejthalált eredményez. A membrán áramlási rendellenességei kapcsán a sejtek gyakran nem képesek felszívni egyetlen vagy csak néhány létfontosságú anyagot, és alig vagy egyáltalán nem képesek felesleges vagy akár mérgező anyagokat kiválasztani.
