Endocitoze

Kā Endocitoze attiecas uz šķidru vai cietu vielu uzņemšanu šūnā. Ar fagocitozes palīdzību šūna uzņem cietās daļiņas, savukārt ar pinocitozi izšķīdušās molekulas tiek internalizētas.

Kas ir endocitoze?

Eikariotu šūnām ir daļēji caurlaidīga šūnu membrāna, caur kurām var iziet tikai dažas daļiņas. Membrānai jābūt iespiestai, lai šūnā varētu iekļūt arī makromolekulas. Daļiņas no ārpusšūnu telpas var absorbēt endocitoze, kurā pastāv divas dažādas endocitozes formas - pinocitoze un fagocitoze.

Ar endocitozes palīdzību galvenokārt tiek absorbēti šķidrumi un makromolekulas, tiek izvadīti patogēni un tiek uzturēta vielmaiņa. Endocitozei ir liela loma arī ārpusšūnu signālu pārraidē.

Funkcija un uzdevums

Ar endocitozes palīdzību šūnā tiek absorbētas lielākas daļiņas, makromolekulas un molekulas, kas notiek caur transporta pūslīšiem. Pēc signāla molekulu piesaistes šūnas virsmai šūnas membrāna tiek apgriezta un absorbētā lādiņa tiek slēgta. Šūnas iekšpusē veidojas vezikula, ko sauc par endosomu. Tūkstošiem šo pūslīšu pēc tam izlādē caur šūnu, vai nu to atkārtoti izmantojot, vai arī sadalot.

Endocitoze ļauj kontrolēt uzņemšanu, un tai ir arī būtiska loma imūnās atbildes reakcijā, audu un šūnu attīstībā, šūnu komunikācijā un signāla pārraidē. Tas ir iesaistīts arī neironu signālu pārraidē.

Ar endocitozes palīdzību mikroorganismi var tikt iznīcināti, taču ir arī iespējams, ka vīrusi vai nevēlami mikroorganismi šūnā nonāk ar endocītiskiem līdzekļiem.

Kopumā var izdalīt divas dažādas endocitozes formas: pinocitozi un fagocitozi. Izmantojot fagocitozi, var internalizēt lielākas daļiņas, ieskaitot makrofāgus vai leikocītus, ko sauc arī par fagocītiem.

Fagocitozi galvenokārt izmanto pārtikas uzņemšanai un noņem deģenerētas šūnas un ārpusšūnu nogulsnes. Fagocitozi mediē Fc receptors, kas atpazīst daļiņas, kuras ir apzīmētas ar IgG molekulām.

Fagocitozi sauc arī par "svešķermeņa uzņemšanu", jo šūnā ir svešs materiāls. Eikariotiem ar vienu vai dažām šūnām, piemēram, aļģēm vai sēnītēm, ir šī spēja.

Ar fagocitozes palīdzību organisms var cīnīties ar eksogēniem antigēniem, piemēram, baktērijām. MHC-II receptori atceras sadalītās daļiņas, lai turpmākas invāzijas gadījumā tās varētu atgrūst.

Cilvēka ķermenī ir vairāku veidu šūnas, kas spēj veikt fagocitozi. Tie ietver:

• dendrītiskās šūnas
• Makrofāgi, kas atrodas audos
• Monocīti
• Granulocīti

Fagocitozes process ir cieši saistīts ar cilvēka imunitāti. Tāpēc šūnām, kurām piemīt spēja fagocītēt, ir liela loma aizsardzībā pret vīrusu vai baktēriju slimībām.

Pinocitoze absorbē ārpusšūnu šķidrumu, un šūna ļoti īsā laikā internalizē ārpusšūnu šķidrumu un tajā izšķīdinātās vielas. Šis process ir pazīstams arī kā šķidrās fāzes endocitoze.

Eikariotu šūnās ir četras dažādas pinocitozes formas: makroinocitoze, no klarīna atkarīgā endocitoze, no caveolae mediētā endocitoze un no clathrin un caveolae neatkarīgā endocitoze.

Makropinocitozes ietvaros plazmas membrāna saplūst ar garajiem membrānas izvirzījumiem, ieslodzot daudz ārpusšūnu šķidruma.

Āršūnu molekulas tiek internalizētas, izmantojot no klarīna atkarīgu endocitozi. Tas nozīmē, ka tādas svarīgas vielas kā dzelzs var nepārtraukti absorbēt.

Kaveolas ir plazmas membrānas invaginācijas, kurām ir pudeles forma un kuras šūnā pilda daudzas funkcijas. Piemēram, viņi ir atbildīgi par signāla pārraidi. Tomēr kaveolas šūnās tiek internalizētas ļoti lēni, tāpēc kaveolas mediētā endocitoze neuzsūc lielu daudzumu ārpusšūnu šķidruma.

Klementīna neatkarīgie mehānismi ir atrodami neiroendokrīnās šūnās un neironos, kur tie ir iesaistīti olbaltumvielu atpakaļsaistībā plazmas membrānā.

Slimības un kaites

Endocitoze ir šūnu process, caur kuru tiek pārraidīti signāli un tiek uzņemts ēdiens. Ja šis process tiek traucēts, var rasties slimības.

Uz membrānas transporta defektiem var izsekot vairākām slimībām, ieskaitot, piemēram, audzējus, infekcijas vai neiroģeneratīvas slimības. Piemēram, Charcot-Marie-Tooth neiropātiju izraisa mutācijas Rab ģimenes gēnos.

Šis sindroms ir perifērās nervu sistēmas slimība, kurā tiek traucēta staigāšana. Kāju deformācijas rodas, un muskuļi ļoti ātri nogurst. Muskuļu novājēšana var notikt arī pēdās un apakšstilbos vai apakšdelmos un rokās. Turklāt nervu vadīšanas ātrums tiek samazināts, un skartie cieš no maņu traucējumiem. Muskuļu refleksi ir novājināti vai to vispār nav, un dzīves laikā var rasties arī skeleta deformācijas.

Endingitoze tiek traucēta arī Hantingtona slimībā. Hantingtona slimība ir arī neirodeģeneratīva slimība, kurā nervu šūnas mirst un parādās tādi simptomi kā demence, kustību traucējumi vai personības izmaiņas.

Hantingtona slimība ir iedzimta slimība, ko izraisa olbaltumvielu medības. Pamata trīskāršais CAG sastopamajos gadījumos notiek līdz 250 reizēm, bet veseliem cilvēkiem tas notiek tikai 9 līdz 35 reizes. Pirmie simptomi parasti kļūst pamanāmi vecumā no 30 līdz 40 gadiem, lai gan slimība var ilgt līdz 20 gadiem un galu galā var būt letāla.