De exocytos Det är en process genom vilken cellen utvisar material ur cytoplasman genom cellmembranet. Det sker genom vesiklar som finns i cellen, kallade exosomer, som smälter samman med plasmamembranet och släpper ut innehållet till den yttre miljön. Den omvända processen kallas endocytos.
Liksom endocytos är det en process som är unik för eukaryota celler. Funktionerna av endocytos och exocytos måste vara i en dynamisk och exakt balans för att cellmembranet ska bibehålla den storlek och komposition som kännetecknar det..
Exocytos uppträder i cellen i första hand för att eliminera ämnen som inte är smältbara av matsmältningsmaskineriet och som kom in i den under den endocytiska processen. Dessutom är det en mekanism som används för frisättning av hormoner på olika cellulära nivåer.
Exocytos kan också transportera ämnen över en cellbarriär, vilket innebär koppling av in- och utgångsprocesser i cellen..
Ett ämne kan fångas upp från ena sidan av en blodkärlsvägg genom pinocytosprocessen, mobiliseras genom cellen och frigöras på andra sidan genom exocytos..
Artikelindex
Exosomer är små membranblåsor av varierande ursprung som utsöndras av de flesta celltyper och antas spela viktiga roller i intercellulär kommunikation. Även om exosomer bara nyligen beskrivits har intresset för dessa vesiklar ökat dramatiskt de senaste åren..
Denna upptäckt utlöste förnyat intresse för det allmänna området med utsöndrade membranblåsor, involverade i moduleringen av intercellulär kommunikation..
Exosomer betraktades ursprungligen som mycket specifika cellulära organeller med material som kasserades av cellen eftersom de hade oönskade molekylära komponenter eller "metaboliskt skräp." De sågs också som en symbol för celldöd eftersom de bar avfall.
Efter upptäckten att de innehåller proteiner, lipider och genetiskt material (såsom molekyler som är involverade i reglering, inklusive mRNA och microRNA), drogs dock slutsatsen att de kan påverka celler på ett mer komplext sätt..
På samma sätt som endocytos kräver den cellulära utsöndringsprocessen energi i form av ATP, eftersom den utgör en aktiv process. Golgi-apparaten spelar en grundläggande roll i exocytos, eftersom därav bryts ner membranet som packar material som är avsedda för cellulär utsöndring.
De intracellulära transportblåsorna härstammar från Golgi-apparaten, rör sig med deras innehåll genom cytoplasman, längs de cytoplasmiska mikrotubuli, mot cellmembranet, smälter till det och släpper ut deras innehåll till den extracellulära vätskan.
Endocytos och exocytos upprätthåller en balans i cellen som gör att plasmamembranets dimensioner och egenskaper kan bevaras. Annars skulle membranet i en cell ändra sina dimensioner när det förlängs genom tillsats av membranet från utsöndringsblåsorna som tillsätts till det..
På detta sätt integreras det överskott av membran som tillsätts i exocytos igen genom endocytos, vilket återför detta membran genom de endocytiska vesiklarna till Golgi-apparaten, där det återvinns..
Inte allt material som är avsett för exocytos kommer från Golgi-apparatens transnätverk. En del av detta kommer från tidiga endosomer. Dessa är cellulära organeller som är specialiserade på att ta emot blåsorna som bildas under endocytosprocessen..
Inom dessa, efter att ha smält med en endosom, återanvänds en del av innehållet och transporteras till cellmembranet med hjälp av vesiklar som bildas i själva endosomen..
Å andra sidan släpps neurotransmittorer i oberoende blåsor för att påskynda nervkommunikationen vid de presynaptiska terminalerna. De senare är ofta konstitutiva exocytosblåsor som beskrivs senare..
Exocytosprocessen kan vara konstitutiv eller intermittent, den senare är också känd som reglerad exocytos. Vesiklar kan komma från cellulära avdelningar såsom primära endosomer (som också får endocytiska vesiklar) eller kan produceras direkt i transdomänen i Golgi-apparaten..
Erkännandet av proteiner mot en eller annan väg för exocytos kommer att ges genom detektering av signalregioner som delas mellan proteinerna..
Denna typ av exocytos förekommer i alla celler och oavbrutet. Här utvisas många lösliga proteiner kontinuerligt till utsidan av cellen, och många andra återvinns och integreras i plasmamembranet för att påskynda och möjliggöra deras regenerering, eftersom membranet under endocytos snabbt internaliseras.
Denna väg av exocytos regleras inte så den är alltid i process. I tarmceller i tarmarna och fibroblaster i bindväv är till exempel exocytos konstituerande och uppträder ständigt. Bägge celler frisätter ständigt slem, medan fibroblaster frisätter kollagen.
I många celler som är polariserade i vävnader är membranet uppdelat i två distinkta domäner (apikal och basolateral domän), som innehåller en serie proteiner relaterade till deras funktionella differentiering..
I dessa fall transporteras proteiner selektivt till de olika domänerna genom den konstitutiva vägen från Golgi-transnätverket..
Detta utförs av minst två typer av konstitutiva sekretoriska vesiklar som riktar sig direkt mot den apikala eller basolaterala domänen hos dessa polariserade celler..
Denna process är exklusiv för specialiserade celler för utsöndring, där en serie proteiner eller körtelprodukter väljs av transdomänen i Golgi-apparaten och skickas till speciella sekretoriska vesiklar, där de koncentreras och sedan släpps till den extracellulära matrisen när de är får viss extracellulär stimulans.
Många endokrina celler som lagrar hormoner i sekretoriska vesiklar, initierar exocytos först efter att ha känt igen en signal utanför cellen, vilket är en intermittent process.
Fusion av vesiklar till cellmembranet är en vanlig process i olika celltyper (från nervceller till endokrina celler).
Två familjer av proteiner är involverade i exocytosprocessen:
Rab-proteinet känner igen ökningen av intracellulärt Ca2 + och initierar förankring av vesikeln till membranet. Området av blåsan som smältes öppnar och släpper ut innehållet i det extracellulära utrymmet, medan blåsan smälter samman med cellmembranet.
I det här fallet gör inte vesikeln som håller på att smälta med membranet helt utan gör det tillfälligt och bildar en liten öppning i membranet. Detta är när gallblåsans insida kommer i kontakt med utsidan av cellen och släpper ut innehållet..
Poren stängs omedelbart därefter och gallblåsan förblir på den cytoplasmiska sidan. Denna process är nära kopplad till hippocampus synaps..
Celler utför processen med exocytos, för att transportera och släppa stora lipofoba molekyler som proteiner syntetiserade i celler. Det är också en mekanism genom vilken avfall som finns kvar i lysosomer efter intracellulär matsmältning..
Exocytos är en viktig mellanhand vid aktivering av proteiner som förblir lagrade och inaktiva (zymogener). Matsmältningsenzymer produceras och lagras till exempel och aktiveras efter att de släppts ut från cellerna i tarmlumen genom denna process..
Exocytos kan också fungera som en transcytosprocess. Den senare består av en mekanism som gör det möjligt för vissa ämnen och molekyler att passera genom cellens cytoplasma och passera från en extracellulär region till en annan extracellulär region..
Transcytosblåsornas rörelse beror på cellskelettet. Actin-mikrofibrer har en motorisk roll, medan mikrotubuli anger riktningen som gallblåsan ska följa..
Transcytos tillåter stora molekyler att passera genom ett epitel, förblir oskadd. I denna process absorberar spädbarn moderns antikroppar genom mjölk. Dessa absorberas på den apikala ytan av tarmepiteliet och släpps ut i den extracellulära vätskan..
I immunsystemet spelar utsöndringsblåsor eller exosomer en viktig roll i intercellulär kommunikation. Vissa celler, såsom B-lymfocyter, har visat sig utsöndra exosomer med molekyler som är nödvändiga för det adaptiva immunsvaret..
Dessa exosomer presenterar också MHC-peptidkomplex för specifika T-celler i immunsystemet..
Dendritiska celler utsöndrar på liknande sätt exosomer med MHC-peptidkomplex, vilket inducerar antitumörimmunsvar. Olika studier har visat att dessa exosomer utsöndras av vissa celler och fångas av andra..
På detta sätt tillsätts eller erhålls viktiga molekylära element såsom antigener eller peptidkomplex som ökar intervallet för antigenpresenterande celler..
På samma sätt ökar denna informationsutbytesprocess effektiviteten för induktion av immunsvar eller till och med negativa signaler som leder till målcellens död..
Några försök har gjorts för att använda exosomer som en typ av cancerterapi hos människor, i syfte att överföra information som modulerar tumörceller, vilket leder dem till apoptos..
I organismer som protozoer och svampar som har intracellulär matsmältning absorberas näringsämnen av fagocytos och icke-smältbara rester tas bort från cellen genom exocytos. Men i andra organismer blir processen mer komplex.
Hos däggdjur dras kärnan, tillsammans med andra organeller, under bildandet av erytrocyter och blir vestigial. Detta lindas sedan i en vesikel och utvisas från cellen genom exocytosprocessen..
Däremot initierar många endokrina celler som lagrar hormoner i utsöndringsblåsor exocytos först efter att ha känt igen en signal från utsidan av cellen, vilket är en intermittent eller reglerad exocytosprocess.
Exocytos spelar viktiga roller i vissa reaktionsmekanismer i kroppen, såsom inflammation. Denna svarsmekanism förmedlas huvudsakligen av histamin, närvarande i mastceller..
När histamin frigörs till utsidan av cellen genom exocytos möjliggör det utvidgning av blodkärlen, vilket gör dem mer permeabla. Dessutom ökar känsligheten i avkänningsnerverna, vilket orsakar symtom på inflammation..
Neurotransmittorer rör sig snabbt över den synaptiska korsningen och binder till receptorer på den postsynaptiska delen. Lagring och frisättning av neurotransmittorer utförs genom en flerstegsprocess.
Ett av de mest relevanta stegen är föreningen av de synaptiska vesiklarna till det presynaptiska membranet och frisättningen av deras innehåll genom exocytos till den synaptiska klyftan. Frisättningen av serotonin av neuronala celler sker på detta sätt.
I det här fallet utlöses mekanismen av cellulär depolarisering, vilket inducerar öppningen av kalciumkanaler, och när den väl kommer in i cellen främjar den mekanismen för utvisning av denna neurotransmittor genom utsöndringsblåsorna..
Exocytos är det sätt på vilket membranproteiner implanterar sig i cellmembranet.
I växtceller används exocytos vid sammansättning av cellväggar. Genom denna process mobiliseras vissa proteiner och vissa kolhydrater som har syntetiserats i Golgi-apparaten, mot utsidan av membranet, för att användas vid konstruktionen av nämnda struktur..
I många protister med en frånvarande cellvägg finns det sammandragbara vakuoler som fungerar som cellpumpar. De känner igen överflödigt vatten inuti cellen och driver ut det utanför det, vilket ger en osmotisk regleringsmekanism. Funktionen av den kontraktila vakuolen utförs som en process av exocytos.
Inhöljda DNA-virus använder exocytos som en frisättningsmekanism. Efter multiplicering och sammansättning av virionen i värdcellen och när den väl förvärvat ett omslutande membran av nukleoproteinet lämnar den cellkärnan och migrerar till det endoplasmiska retikulumet och därifrån till utvisningsblåsorna..
Genom denna frisättningsmekanism förblir värdcellen oskadad, i motsats till många andra växt- och djurvirus som orsakar cellulär autolys för att lämna dessa celler..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.