Endocitoza je sprejem celic v tekoče ali trdne snovi. V tem procesu celica uporablja fagocitozo za prevzem trdnih delcev, medtem ko pinocitozo uporablja za ponotranjenje raztopljenih molekule.
Kaj je endocitoza?
Endocitoza je sprejem celic v tekoče ali trdne snovi. Eukariontske celice imajo polprepustnost celična membrana da lahko skozi le nekaj delcev. Da makromolekule lahko vstopijo v celico, je treba skozi membrano prodreti. Endocitoza omogoča odvzem delcev iz zunajceličnega prostora, obstajata pa dve različni obliki endocitoze - pinocitoza in fagocitoza. Endocitoza se v glavnem uporablja za odstranjevanje tekočin in makromolekul patogeni in vzdržujejo metabolizem. Poleg tega ima endocitoza pomembno vlogo pri prenosu zunajceličnih signalov.
Funkcija in vloga
Endocitoza se uporablja za jemanje večjih delcev, makromolekul in molekule v celico, kar se zgodi s pomočjo transportnih veziklov. Po signalizaciji molekule so vezani na površino celice, celična membrana je zamaknjen in zajema prevzeti tovor. Mehurček, imenovan endosom, se tvori znotraj celice. Na tisoče teh veziklov nato prevaža tovor skozi celico, kjer se bodisi reciklira bodisi razgradi. Endocitoza omogoča nadzorovan vnos in ima tudi pomembno vlogo pri imunskem odzivu, razvoju tkiv in celic, celični komunikaciji in prenosu signala. Poleg tega je vključen tudi v prenos nevronskih signalov. Endocitozo lahko uporabimo za odganjanje mikroorganizmov; vendar je mogoče tudi za virusi ali neželeni mikroorganizmi, ki v celico vstopijo po endocitni poti. Na splošno lahko ločimo dve različni obliki endocitoze: pinocitozo in fagocitozo. S fagocitozo se lahko ponotranjijo večji delci, med katerimi so na primer makrofagi ali levkociti, imenovani tudi fagociti. Fagocitoza se uporablja predvsem za vnos hrane in odstranjuje degenerirane celice in zunajcelične ostanke. Fagocitozo posreduje receptor Fc, ki prepozna delce, označene z molekulami IgG. Fagocitoza se imenuje tudi "privzem tujka", ker celica vključuje tujek. To sposobnost imajo enocelični ali malocelični evkarionti, ki na primer vključujejo alge ali glive. Fagocitoza omogoča telesu, da se bori proti eksogenim antigenom, kot npr bakterije. Receptorji MHC-II si zapomnijo delce, ki so bili razdrobljeni, tako da jih je mogoče v primeru ponovnega napada odbiti. V človeškem telesu obstaja več vrst celic, ki so sposobne fagocitoze. Tej vključujejo:
- Dendritične celice
- Makrofagi, ki jih vsebuje tkivo
- Monociti
- Granulociti
Proces fagocitoze je tesno povezan z imunostjo pri ljudeh. Zato imajo celice, ki imajo sposobnost fagocitoze, pomembno vlogo pri obrambi pred virusnimi ali bakterijskimi boleznimi. Pinocitoza vključuje prevzem zunajcelične tekočine in v zelo kratkem času celica ponotranji zunajcelično tekočino in snovi, raztopljene v njej. Ta postopek je znan tudi kot endocitoza v tekoči fazi. V evkariontskih celicah obstajajo štiri različne oblike pinocitoze: makropinocitoza, od klatrina odvisna endocitoza, endocitoza, posredovana od kaveol, in endocitoza, neodvisna od klatrina in kaveol. Pri makropinocitozi pride do fuzije plazemske membrane z dolgimi membranskimi izrastki, ki ujame veliko zunajcelične tekočine. S pomočjo klatrina odvisne endocitoze se zunajcelične molekule ponotranjijo. To omogoča neprekinjeno uživanje pomembnih snovi, kot so železo. Caveole so invaginacije plazemske membrane, ki imajo obliko steklenice in izpolnjujejo številne funkcije v celici. Na primer, odgovorni so za prenos signala. Kaveole pa se zelo počasi ponotranjijo v celicah, tako da endocitoza, ki jo posreduje kaveoleja, ne prevzame velikih količin zunajcelične tekočine. Mehanizmi, neodvisni od klatrina, najdemo v nevroendokrinih celicah in nevronih, kjer sodelujejo pri ponovnem prevzemu beljakovin v plazemsko membrano.
Bolezni in motnje
Endocitoza je celični proces, s katerim se prenašajo signali in absorbira hrana. Če pride do motenj tega procesa, lahko pride do bolezni. Napako v membranskem transportu lahko pripišemo več bolezni, vključno s tumorji, okužbami in nevrogenerativnimi boleznimi. Na primer, mutacije v genih družine Rab povzročajo Charcot-Marie-Tooth nevropatijo. Ta sindrom je periferna bolezen živčni sistem pri katerih je sposobnost hoje omejena. Deformacije stopal se pojavijo in mišice utrujenost Zelo hitro. Atrofija mišic se lahko pojavi tudi v stopalih in spodnjem delu nog ali v podlakti in rokah. Poleg tega se zmanjša hitrost prevodnosti živca in prizadete osebe trpijo zaradi senzoričnih motenj. Mišice refleks so oslabljeni ali pa jih sploh ni, v življenju pa se lahko pojavijo tudi skeletne deformacije. Endocitoza je motena tudi v Huntingtonova bolezen. Huntingtonova bolezen je tudi nevrodegenerativna bolezen, pri kateri živčne celice odmrejo in simptomi, kot so demenca, se pojavijo motnje gibanja ali spremembe v značaju. Huntingtonova bolezen je dedna bolezen, ki jo povzroča beljakovina huntin. Pri prizadetih posameznikih se osnovna trojna CAG pojavi do 250-krat, pri zdravih pa le 9 do 35-krat. Prvi simptomi se običajno pokažejo med 30. in 40. letom, čeprav lahko bolezen traja tudi do 20 let in ima na koncu usoden potek.
