transcytosisคือการขนส่งของวัสดุจากด้านใดด้านหนึ่งของพื้นที่ extracellular ไปทางด้านอื่น ๆ แม้ว่าปรากฏการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้กับเซลล์ทุกประเภทรวมถึงเซลล์สร้างกระดูกและเซลล์ประสาท แต่ก็เป็นลักษณะของเยื่อบุผิวและเยื่อบุผนังหลอดเลือด
ระหว่าง transcytosis โมเลกุลจะถูกลำเลียงผ่าน endocytosis ซึ่งเป็นสื่อกลางโดยตัวรับโมเลกุลบางตัว ถุงเยื่อหุ้มเซลล์จะเคลื่อนย้ายผ่านเส้นใยไมโครทูบูลที่ประกอบเป็นโครงร่างเซลล์และที่ด้านตรงข้ามของเยื่อบุผิวเนื้อหาของถุงจะถูกปล่อยออกมาโดย exocytosis
โดย BQmUB2011162 จาก Wikimedia Commons
ในเซลล์บุผนังหลอดเลือด transcytosis เป็นกลไกที่ขาดไม่ได้ endotheliums มีแนวโน้มที่จะสร้างอุปสรรคที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ต่อโมเลกุลขนาดใหญ่เช่นโปรตีนและสารอาหาร
นอกจากนี้โมเลกุลเหล่านี้มีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะข้ามตัวขนส่งได้ ด้วยกระบวนการ transcytosis ทำให้การขนส่งอนุภาคเหล่านี้ทำได้สำเร็จ
การค้นพบ
การมีอยู่ของ transcytosis ได้รับการตั้งสมมติฐานในปี 1950 โดย Palade ในขณะที่ศึกษาการซึมผ่านของเส้นเลือดฝอยซึ่งเขาอธิบายถึงประชากรที่โดดเด่นของถุง ต่อมามีการค้นพบการขนส่งประเภทนี้ในหลอดเลือดที่มีอยู่ในกล้ามเนื้อโครงร่างและกล้ามเนื้อหัวใจ
คำว่า "transcytosis" ได้รับการประกาศเกียรติคุณโดย Dr. N. Simionescu ร่วมกับคณะทำงานของเขาเพื่ออธิบายการผ่านของโมเลกุลจากผิวหน้าของเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดของเส้นเลือดฝอยไปยังช่องว่างคั่นระหว่างหน้าในถุงเยื่อ
ลักษณะของกระบวนการ
การเคลื่อนที่ของวัสดุภายในเซลล์สามารถเป็นไปตามเส้นทางของเซลล์ที่แตกต่างกัน: การเคลื่อนที่โดยตัวลำเลียงเมมเบรนผ่านช่องทางหรือรูขุมขนหรือโดยทรานไซโทซิส
ปรากฏการณ์นี้เป็นการรวมกันของกระบวนการของเอนโดไซโทซิสการขนส่งถุงน้ำผ่านเซลล์และการแตกตัวของเซลล์
เอนโดไซโทซิสประกอบด้วยการนำโมเลกุลเข้าสู่เซลล์โดยล้อมรอบด้วยการรุกรานจากเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึม ถุงที่เกิดขึ้นจะรวมอยู่ในไซโตซอลของเซลล์
Exocytosis เป็นกระบวนการย้อนกลับของ endocytosis ซึ่งเซลล์จะขับผลิตภัณฑ์ออกมา ในระหว่างการออกนอกเซลล์เยื่อหุ้มเซลล์จะหลอมรวมกับเมมเบรนของพลาสมาและเนื้อหาจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมนอกเซลล์ กลไกทั้งสองเป็นกุญแจสำคัญในการขนส่งโมเลกุลขนาดใหญ่
Transcytosis ช่วยให้โมเลกุลและอนุภาคต่าง ๆ ผ่านไซโทพลาสซึมของเซลล์และผ่านจากบริเวณนอกเซลล์หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ตัวอย่างเช่นการผ่านของโมเลกุลผ่านเซลล์บุผนังหลอดเลือดไปสู่การไหลเวียนของเลือด
เป็นกระบวนการที่ต้องการพลังงาน - ขึ้นอยู่กับ ATP - และเกี่ยวข้องกับโครงสร้างของโครงร่างเซลล์โดยที่ไมโครฟิลาเมนต์ของแอกตินมีบทบาทเป็นมอเตอร์และไมโครทูบูลบ่งบอกทิศทางการเคลื่อนที่
ขั้นตอน
Transcytosis เป็นกลยุทธ์ที่สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ใช้สำหรับการเคลื่อนย้ายวัสดุระหว่างสองสภาพแวดล้อมโดยไม่เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ
กลไกการขนส่งนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้ขั้นแรกโมเลกุลจะจับกับตัวรับเฉพาะที่สามารถพบได้บนพื้นผิวปลายยอดหรือฐานของเซลล์ ตามด้วยกระบวนการ endocytosis ผ่านถุงที่ปกคลุม
ประการที่สามการเคลื่อนย้ายภายในเซลล์ของถุงเกิดขึ้นกับพื้นผิวด้านตรงข้ามจากจุดที่ถูกทำให้เป็นภายใน กระบวนการนี้จะสิ้นสุดลงด้วยการเกิด exocytosis ของโมเลกุลที่ขนส่ง
สัญญาณบางอย่างสามารถกระตุ้นกระบวนการ transcytosis ได้ ได้รับการพิจารณาแล้วว่าตัวรับอิมมูโนโกลบูลินโพลีเมอร์ที่เรียกว่า pIg-R (ตัวรับโพลีเมอร์อิมมูโนโกลบิน) ได้รับทรานส์ไซโทซิสในเซลล์เยื่อบุผิวที่มีขั้ว
เมื่อฟอสโฟรีเลชันของสารตกค้างของกรดอะมิโนซีรีนเกิดขึ้นที่ตำแหน่ง 664 ของโดเมนไซโตพลาสซึมของ pIg-R กระบวนการเกิดทรานไซโทซิสจะเกิดขึ้น
นอกจากนี้ยังมีโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับทรานส์ไซโทซิส (TAP, โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการแปลงเพศ) ที่พบในเยื่อหุ้มของถุงที่มีส่วนร่วมในกระบวนการและเข้าไปแทรกแซงกระบวนการฟิวชันเมมเบรน มีเครื่องหมายของกระบวนการนี้และเป็นโปรตีนประมาณ 180 kD
ประเภทของ transcytosis
transcytosis มีสองประเภทขึ้นอยู่กับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องในกระบวนการ หนึ่งคือ clathrin ซึ่งเป็นโมเลกุลของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการค้าของถุงภายในเซลล์และ Caveolin ซึ่งเป็นโปรตีนหนึ่งที่มีอยู่ในโครงสร้างเฉพาะที่เรียกว่า Caveolae
การขนส่งประเภทแรกซึ่งเกี่ยวข้องกับแคลทรินประกอบด้วยการขนส่งประเภทที่เฉพาะเจาะจงสูงเนื่องจากโปรตีนนี้มีความสัมพันธ์สูงสำหรับตัวรับบางตัวที่จับกับลิแกนด์ โปรตีนมีส่วนร่วมในกระบวนการรักษาเสถียรภาพของการรุกรานที่ผลิตโดยถุงเยื่อหุ้มเซลล์
การขนส่งประเภทที่สองซึ่งเป็นสื่อกลางโดยโมเลกุลคาโอลินเป็นสิ่งจำเป็นในการขนส่งอัลบูมินฮอร์โมนและกรดไขมัน ถุงที่เกิดขึ้นเหล่านี้มีความเฉพาะเจาะจงน้อยกว่าของกลุ่มก่อนหน้า
คุณสมบัติ
Transcytosis ช่วยให้การเคลื่อนย้ายเซลล์ของโมเลกุลขนาดใหญ่ส่วนใหญ่อยู่ในเนื้อเยื่อของเยื่อบุผิวทำให้โครงสร้างของอนุภาคที่เคลื่อนที่ยังคงอยู่
นอกจากนี้ยังถือเป็นวิธีการที่ทารกสามารถดูดซับแอนติบอดีจากนมแม่และถูกปล่อยออกสู่ของเหลวนอกเซลล์จากเยื่อบุผิวในลำไส้
การขนส่ง IgG
อิมมูโนโกลบูลิน G เรียกโดยย่อว่า IgG เป็นคลาสของแอนติบอดีที่ผลิตต่อหน้าจุลินทรีย์ไม่ว่าจะเป็นเชื้อราแบคทีเรียหรือไวรัส
มักพบในของเหลวในร่างกายเช่นเลือดและน้ำไขสันหลัง นอกจากนี้อิมมูโนโกลบูลินชนิดเดียวที่สามารถข้ามรกได้
ตัวอย่างที่ได้รับการศึกษามากที่สุดของ transcytosis คือการขนส่ง IgG จากนมแม่ในสัตว์ฟันแทะที่ข้ามเยื่อบุผิวของลำไส้ในลูกหลาน
IgG สามารถจับกับตัวรับ Fc ที่อยู่ในส่วนที่เป็นเซลล์ของเซลล์แปรงได้คอมเพล็กซ์ตัวรับลิแกนด์จะถูกสร้างขึ้นในโครงสร้างถุงหุ้มเซลล์ซึ่งจะถูกขนส่งผ่านเซลล์และการปลดปล่อยจะเกิดขึ้นในส่วนฐาน
ลูเมนของลำไส้มีค่า pH อยู่ที่ 6 ดังนั้นระดับ pH นี้จึงเหมาะสมที่สุดสำหรับการจับตัวซับซ้อน ในทำนองเดียวกัน pH สำหรับการแยกตัวคือ 7.4 ซึ่งสอดคล้องกับของเหลวระหว่างเซลล์ที่ด้านฐาน
ความแตกต่างของค่า pH ระหว่างทั้งสองข้างของเซลล์เยื่อบุผิวของลำไส้ทำให้อิมมูโนโกลบูลินสามารถเข้าถึงเลือดได้ ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกระบวนการเดียวกันนี้ทำให้แอนติบอดีสามารถไหลเวียนจากเซลล์ถุงไข่แดงไปยังทารกในครรภ์ได้
อ้างอิง
- Gómez, JE (2009). ผลของไอโซเมอร์ resveratrol ต่อสภาวะสมดุลของแคลเซียมและไนตริกออกไซด์ในเซลล์หลอดเลือด มหาวิทยาลัย Santiago de Compostela
- JiménezGarcía, LF (2003). ชีววิทยาระดับเซลล์และโมเลกุล Pearson Education of Mexico.
- Lodish, H. (2005). ชีววิทยาระดับเซลล์และโมเลกุล Panamerican Medical Ed.
- โลว์เจเอส (2015). Stevens & Lowe Human Histology. Elsevier บราซิล
- เมลเล็ต, M. (2003). ชีววิทยาของเซลล์: คู่มือ. Masson
- ซิลเวอร์ ธ อร์น DU (2008). สรีรวิทยาของมนุษย์ Panamerican Medical Ed.
- Tuma, PL, & Hubbard, AL (2003). Transcytosis: ข้ามอุปสรรคของเซลล์ บทวิจารณ์ทางสรีรวิทยา, 83 (3), 871–932
- วอล์คเกอร์, LI (1998). ปัญหาชีววิทยาของเซลล์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัย.