Eksosytoosiprosessi, tyypit, toiminnot ja esimerkit

Se eksosytoosi Se on prosessi, jolla solu karkottaa materiaalin sytoplasman ulkopuolella solukalvon läpi. Se tapahtuu vesikkelien kautta, joita löytyy solujen sisätilasta, nimeltään eksosomit, jotka sulautuvat plasmamembraaniin ja vapauttavat niiden sisällön ulkoiseen ympäristöön. Käänteistä prosessia kutsutaan endosytoosiksi.

Kuten endosytoosi, se on eukaryoottisten solujen yksinoikeusprosessi. Endosytoosin ja eksosytoosin toimintojen on oltava dynaamisessa ja tarkassa tasapainossa, jotta solukalvo ylläpitää sitä karakterisoivan koon ja koostumuksen.

Ladyofhats -lähde [CC0]

Eksosytoosi esiintyy ensisijaisesti soluissa aineita, jotka eivät ole ruoansulatuskanavien ruuansulatuksessa, ja jotka tulivat siihen endosyyttisen prosessin aikana. Lisäksi se on mekanismi, jota käytetään hormonien vapauttamiseen eri solutasoilla.

Eksosytoosi voi myös kuljettaa aineita solun esteen läpi, mikä merkitsee solun syöttö- ja lähtöprosessien kytkemistä.

Aine voidaan vangita verisuonen seinämän toiselle puolelle pinosytoosiprosessin kautta, mobilisoi solun läpi ja vapautua toiselta puolelta eksosytoosilla.

[TOC]

Mitkä ovat eksosomit?

Eksosomit ovat pieniä monipuolisia membraanivesikkeleitä, jotka ovat useimpien solutyyppien erittämiä, ja uskotaan, että tärkeät toiminnot solunvälisessä viestinnässä suoritetaan. Vaikka eksosomit kuvailtiin äskettäin, kiinnostus näihin vesikkeleihin on lisääntynyt dramaattisesti viime vuosina.

Tämä löytö herätti uudistetun kiinnostuksen salaisten kalvovesikkeiden yleiseen kenttään, joka osallistui solujen välisen viestinnän modulointiin.

Aluksi eksosomeja pidettiin hyvin spesifisinä soluorganeleina, joiden solu hävisi materiaalilla, koska niillä oli ei -toivottuja molekyylikomponentteja tai "metabolinen roska". Niitä pidettiin myös solukuoleman symbolina, koska ne kuljettivat jäteaineita.

Saatuaan havainnon, että ne sisältävät proteiineja, lipidejä ja geneettisiä materiaaleja (säätelyyn osallistuvina molekyyleinä, mukaan lukien RNM ja mikroarn), pääteltiin, että ne voivat vaikuttaa soluihin monimutkaisemmalla tavalla.

Käsitellä asiaa

Samalla tavalla kuin endosytoosi, solujen eritysprosessi vaatii energiaa ATP: n muodossa, koska se muodostaa aktiivisen prosessin. Golgi -laitteella on perustavanlaatuinen rooli eksosytoosissa, koska kalvo, joka pakata solujen eritystä varten tarkoitetut materiaalit, hajoaa tästä.

Solunsisäiset kuljetusvesikkelit ovat peräisin Golgi -laitteesta, liikkuen sen pitoisuudella sytoplasman läpi sytoplasmisten mikrotubulusten läpi kohti solukalvoa, sulautuen siihen ja vapauttaen sen pitoisuuden solunulkoiseen nesteeseen.

Endosytoosi ja eksosytoosi ylläpitävät tasapainoa solussa, joka mahdollistaa plasmamembraanin mitat ja ominaisuudet. Jos ei, solun kalvo muuttaisi niiden mittoja, kun sitä pidennettiin lisäämällä siihen lisättyjen erittymisvesikkelien kalvo.

Tällä tavoin eksosytoosiin lisätyn kalvon ylimääräinen integroitu on integroitu uudelleen endosytoosilla, palauttamalla tämän kalvon endosyyttisten vesikkelien kautta Golgi -laitteeseen, missä se kierrätetään.

Eksosomit eivät ole peräisin Golgi -laitteesta

Kaikki eksosytoosimateriaalit eivät tule Golgi -laitteen trans -verkosta. Osa tästä tulee varhaisista endosomeista. Nämä ovat solujen organelleja, jotka ovat erikoistuneet endosytoosiprosessin aikana muodostuneiden vesikkeleiden vastaanottamiseen.

Näissä, kun se on sulautettu endosomilla, osa pitoisuudesta käytetään uudelleen ja kuljetetaan solukalvoon itse endosomissa muodostettujen vesikkelien avulla.

Se voi palvella sinua: eukaryoottinen solu

Toisaalta esisynaptisissa terminaaleissa välittäjäaineet vapautuvat itsenäisissä vesikkeleissä hermostoviestinnän kiihdyttämiseksi. Jälkimmäiset ovat usein konstitutiivisia eksosytoosivesikkeleitä, jotka on kuvattu myöhemmin.

Kaverit

Eksosytoosiprosessi voi olla konstitutiivinen tai ajoittainen, jälkimmäistä tunnetaan myös säänneltynä eksosytoosina. Vesikkelit voivat tulla soluosastoista, kuten primaarisista endosomeista (jotka myös saavat endosyyttisiä vesikkeleitä) tai tuottavat suoraan Golgi -puheen trans -domeeniin.

Proteiinien tunnistaminen eksosytoosireitille annetaan proteiinien välillä jaetut alueet havaitsemalla alueet.

Konstitutiivisen eksosytoosin kautta

Tämän tyyppistä eksosytoosia esiintyy kaikissa soluissa ja jatkuvasti. Täällä monia liukoisia proteiineja karkotetaan jatkuvasti solun ulkopuolelle.

Tätä eksosytoosireitiä ei säätele sitä, mikä on aina prosessissa. Esimerkiksi suolistossa kalsiformissa soluissa ja sidekudoksen fibroblasteissa eksosytoosi on konstitutiivinen, koska se tapahtuu jatkuvasti. Kalkiform -solut vapauttavat limaa jatkuvasti, kun taas fibroblastit vapauttavat kollageenia.

Monissa soluissa, jotka ovat polarisoituneet kudoksissa, kalvo on jaettu kahteen eri domeeniin (apikaalinen ja basolateraalinen domeeni), jotka sisältävät sarjan proteiineja, jotka liittyvät niiden funktionaaliseen erilaistumiseen.

Näissä tapauksissa Golgi Trans -verkosta proteiinit kuljetetaan selektiivisesti eri domeeneihin konstitutiivisella reitillä.

Tämä suoritetaan ainakin kahdella tyypillä konstitutiivisia eritysvesikkeleitä, jotka on suunnattu suoraan näiden polarisoitujen solujen apikaaliseen tai basolateraaliseen domeeniin.

Säännelty eksosytoosireiti

Tämä prosessi on yksinoikeudella erikoistuneille soluille eritystä varten, jossa Golgi -laitteen trans domeenin valittu sarja rauhasproteiineja tai tuotteita lähetetään erityisiin eritysvesikkeisiin, joissa ne ovat keskittyneet ja vapautetaan sitten solunulkoiseen matriisiin, kun he saavat jonkin verran solunulkoinen ärsyke.

Monet endokriinisolut, jotka säilyttävät hormoneja eritysvesikkeleissä, alkavat eksosytoosin vasta sen jälkeen, kun tunnistetaan signaali solusta ulkopuolelta, ollessa ajoittainen prosessi.

Vesikkelien fuusio solukalvoon on yleinen prosessi eri solutyypeissä (neuroneista endokriinisiin soluihin).

Säännellyttyyn eksosytoosiprosessiin osallistuvat proteiinit

Kaksi proteiiniperhettä on mukana eksosytoosiprosessissa:

• Rab, joka huolehti. Ne liittyvät yleensä GTP: hen aktiivisessa muodossaan.
• Toisaalta SNARE -proteiinit kohtaavat kalvojen välisen fuusion. Kalsiumpitoisuuden (CA2+) lisäys solun sisällä toimii merkkinä prosessissa.

Rab -proteiini tunnistaa solunsisäisen CA2: n lisääntymisen ja aloittaa sappirakon ankkurointi kalvoon. Sulautuneen sappirakon alue avaa ja vapauttaa sen sisällön solunulkoiseen tilaan, kun taas sappirakko sulautuu solukalvoon.

Eksosytoosi "suutelee ja juoksee"?

Tässä tapauksessa sappirakko, joka valmistautuu sulautumaan kalvoon, ei ole kokonaan, mutta se muodostaa niin väliaikaisesti pienen aukon kalvossa. Silloin sappirakon sisäpuoli joutuu kosketukseen solun ulkopuolelle vapauttamalla sen sisältö.

Huokos sulkeutuu heti sen jälkeen ja sappirakko on sytoplasmisella puolella. Tämä prosessi liittyy läheisesti hippokampuksen synapsiin.

Voi palvella sinua: Monoblastit: Ominaisuudet, morfologia, toiminnot

Funktiot

Solut suorittavat eksosytoosiprosessin suurten ja lipofobisten molekyylien kuljettamiseksi ja vapauttamiseksi, kuten syntetisoidut proteiinit soluissa. Se on myös mekanismi, jolla ne irrottautuvat jätteistä, jotka jäävät lysosomeihin solunsisäisen ruuansulatuksen jälkeen.

Eksosytoosi on tärkeä välittäjä varastoitujen ja passiivisten (zimogenien) aktivoinnissa (zimogens). Esimerkiksi ruoansulatusentsyymit tuotetaan ja varastoidaan, aktivoituna sen jälkeen, kun se on vapautunut soluista suolen luumeniin mainitun prosessin kautta.

Eksosytoosi voi toimia myös transsitoosiprosessina. Jälkimmäinen koostuu mekanismista, joka sallii joitain aineita ja molekyylejä ylittää solun sytoplasman, siirtyen solunulkoiselle alueelle toiselle solunulkoiselle alueelle.

Transsitoosin vesikkelien liike riippuu solusytoskeletonista. Aktiinimikrokuituilla on motorinen rooli, kun taas mikrotubulukset osoittavat sappirakon ja sappirakon seuraavan suunnan.

Transsitoosi sallii suurten molekyylien ylittää epiteelin, pysyen vahingoittumattomana. Tässä prosessissa vauvat imevät äidin vasta -aineita maidon kautta. Nämä imeytyvät suoliston epiteelin apikaaliseen pintaan, ja ne vapautuvat kohti solunulkoista nestettä.

Eksosomit solujenvälisinä lähettiläinä

Immuunijärjestelmässä erittyvät vesikkelit tai eksosomit ovat tärkeä rooli solujenvälisessä viestinnässä. On osoitettu, että jotkut solut, kuten B -lymfosyytit, erittävät eksosomeja välttämättömillä molekyyleillä adaptiiviseksi immuunivasteelle.

Näillä eksosoomalla on myös MHC-spesifinen MHC-transpidit immuunijärjestelmän spesifisiin T-soluihin.

Dendriittisolut erittävät myös eksosomeja MHC. Erilaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että jotkut solut eritävät nämä eksosomit ja toiset vangitsevat ne.

Tällä tavoin lisätään tärkeitä molekyylielementtejä, kuten antigeenejä tai peptidikomplekseja, jotka lisäävät antigeenien aluetta.

Samoin tämä tiedonvaihtoprosessi lisää immuunivasteiden induktion tehokkuutta tai jopa negatiivisia signaaleja, jotka johtavat kohdesolujen kuolemaan.

Joitakin yrityksiä on tehty eksosomien, kuten ihmisen syöpähoidon, käytössä, jotta kasvainsolut moduloivat tietoa, johtaen ne apoptoosiin.

Esimerkit

Organismeissa, kuten alkueläimet ja sienet, joilla on solunsisäinen pilkkominen, fagosytoosi absorboi ravitsemukselliset aineet, ja ei -sidosteettomat jäännökset uutetaan solusta eksosytoosilla. Muissa organismeissa prosessi muuttuu kuitenkin monimutkaisemmaksi.

Selkärankaisten eksosytoosi

Nisäkkäissä erytrosyyttien muodostumisen aikana ydin yhdessä muiden organelien kanssa, jotka ovat tulossa vestigialiksi. Tämä kääritään sitten sappirakossa ja karkotetaan solusta eksosytoosiprosessin kautta.

Sitä vastoin monet endokriiniset solut, jotka säilyttävät hormoneja erittyneissä vesikkeleissä, aloittavat eksosytoosin vasta sen jälkeen, kun signaali on tunnistettu solujen ulkopuolelle.

Eksosytoosi vastaa tärkeitä rooleja joissain kehon vasteamekanismeissa, kuten tulehduksessa. Tätä vastemekanismia välittää pääasiassa histamiini, läsnä ohresoluissa.

Kun histamiini vapautuu solun ulkopuolelle eksosytoosin kautta, se mahdollistaa verisuonten laajentumisen, mikä tekee niistä läpäisevämpiä. Lisäksi anturin hermojen herkkyys kasvaa, aiheuttaen tulehduksen oireita.

Eksosytoosi välittäjäaineiden vapautumisessa

Neurotransmitterit liikkuvat nopeasti synaptisen liiton kautta liittymällä postsynaptisiin osuusreseptoreihin. Neurotransmitterien varastointi ja vapautuminen suoritetaan useiden vaiheiden prosessilla.

Voi palvella sinua: erytroblastit: mitkä ovat erytropoieSis, liittyvät patologiat

Yksi merkityksellisimmistä vaiheista on synaptisten rakkuloiden liittäminen presynaptiseen kalvoon ja sen sisällön vapauttaminen eksosytoosilla synaptiseen rakoon. Serotoniinin vapautuminen hermosolujen avulla tapahtuu tällä tavalla.

Tässä tapauksessa mekanismi laukaisee solujen depolarisaatio, joka indusoi kalsiumkanavien avautumista, ja kun se tulee soluun, se edistää tämän välittäjäaineen karkottamismekanismia erittyneiden vesikkelien läpi.

Eksosytoosi muissa eukaryooteissa

Eksosytoosi on keino, jolla kalvoproteiinit implantoidaan solukalvoon.

Kasvisoluissa eksosytoosia käytetään soluseinien perustuslaissa. Tämän prosessin kautta jotkut proteiinit ja tietyt hiilihydraatit, jotka on syntetisoitu Golgi -laitteessa, kalvon ulkopuolelle, jota käytetään mainitun rakenteen rakentamisessa.

Monissa protisteissa, joilla ei ole soluseinämää, on supistuvia tyhjiöitä, jotka käyttävät solupumppujen toimintaa, ne tunnistavat ylimääräisen veden solun sisäpuolella ja karkottavat sen sen ulkopuolelle tarjoamalla osmoottisen säätelymekanismin. Sopimuksellisen tyhjön toiminta suoritetaan eksosytoosiprosessina.

Jotkut virukset käyttävät eksosytoosia

DNA -virukset käärimällä, käytä eksosytoosia vapautumismekanismina. Virionin kertomisen ja kokoonpanon jälkeen isäntäsolussa ja kun se on hankkinut nukleoproteiinin ympäröivän kalvon, se hylkää solun ytimen, muuttaen endoplasmiseen retikulumiin ja sieltä karkotusvesikleille.

Tämän vapautumismekanismin kautta isäntäsolu pysyy ilman ilmeisiä vaurioita, toisin kuin monet muut kasvi- ja eläinvirukset, jotka aiheuttavat solujen autolyysin, jotta pääset pois näistä soluista.

Viitteet

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k. & Walter, P. (2004). Välttämätön solubiologia. New York: Garland Science. 2. painos
2. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberth, k., & Walter, P. (2008). Solumolekyylin biologia. Garland Science, Taylor ja Francis Group.
3. Cooper, G. M., Hausman, r. JA. & Wright, N. (2010). Solu. (PP. 397-402). Marbán.
4. Devlin, t. M. (1992). Biokemian oppikirja: kliinisillä korrelaatioilla. John Wiley & Sons, Inc.
5. DiKeakos, J. D -d., & REUDELHUBER, T. Lens. (2007). Proteiinien lähettäminen tiheään ydinsertifiointi Granoules: Vielä paljon selvittää. The Journal of Cell Biology, 177 (2), 191-196.
6. Hickman, c. P, Roberts, L. S., S. Lens., Larson, a., I'anson, h. & Eisenhour, D. J -. (2008). Eläintieteen integroidut priormit. New York: McGraw-Hill. 14^th Painos.
7. Madigan, m. T., Markinko, J. M. & Parker, J. (2004). Brock: Mikro -organismbiologia. Pearson -koulutus.
8. Maravillas-Montero, J. Lens., & Martínez-Cortés, minä. (2017). Antigeenin eksosomit ja niiden rooli immunologisten vasteiden säätelyssä. México México Magazine, 64 (4), 463-476.
9. Pacheco, m. M., Diego, m. -Lla. P., & Garcia, P. M. (2017). Kasvi- ja eläinhistologian atlas. Ambique: Koetieteiden didaktiikka, (90), 76-77.
10. Silverthorn, D. TAI. (2008). Ihmisen fysiologia/ihmisen fysiologia: integroitu lähestymistapa. Ed. Pan -American Medical.
11. Stanier, r. JA. (1996). Mikrobiologia. Käännyin.
12. Stevens, c. F., & Williams, J. H. (2000). "Kiss and Run" eksosytoosi hippokampuksen synapsissa. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut, 97 (23), 12828-12833.
13. Théry, c. (2011). Eksosomit: Syntynyt vesikulaarinen ja solunvälinen viestintä. F1000 biologian raportit, 3.