Pinocytose: Funksjon, rolle og sykdommer

Begrepet pinocytose stammer fra det greske ordet "pinein", som oversettes til det tyske verbet "å drikke" og "kytos", som betyr "hulrom" eller "celle". Celler tar opp væsker (pinocytose) og faste stoffer (fagocytose) i form av små vesikler fra det omkringliggende mediet.

Hva er pinocytose?

Celler tar opp væsker (pinocytose) og faste stoffer (fagocytose) i form av små vesikler fra det omkringliggende mediet. To synonymer av begrepet er celledrikking og hydrofatocytose. Pinocytose tar opp væske og fagocytose tar opp faste komponenter fra det ekstracellulære rommet. Begge prosessene er gruppert under generisk begrepet endocytose. Opptak av væske inn i cytoplasmaet skjer i form av små vesikler som bare har 150 nm i diameter. De væskeformige eller oppløste komponentene absorberes i cystolen i cellene. Membranforlengelser lukker stoffet som skal tas opp, der det absorberes som vesikler i cystolen i cellen. Der behandles den enzymatisk. De absorberte stoffene er innlemmet i metabolismen til cellene. Pinocytose spiller en viktig rolle i opptaket av proteinbundet lipider inn i hepatocytter og enterocytter. I reverseringsprosessen frigjøres absorberte væsker fra cellen. Dette er en biologisk prosess som tilhører feltet cellebiologi (cytologi).

Funksjon og oppgave

Endocytose gjør at makromolekyler og større partikler kan tas opp i cellene. Denne prosessen skjer gjennom transportvesikler (små vesikler). Signaleringen molekyler er bundet til celleoverflaten, cellemembran er innrykket, og inntatt innhold blir fanget. Et endosom i form av en vesikkel dannes i cellen. Tusenvis av disse små vesiklene transporterer nå lasten gjennom cellen, enten resirkulert eller nedbrutt. Gjennom denne cellulære prosessen er kontrollert opptak av væsker og faste stoffer mulig. Dermed spiller pinocytose en viktig rolle i celle- og vevsutvikling, immunrespons, cellekommunikasjon og signaltransduksjon. Videre er det også involvert i signaltransduksjon i nevronale områder. Mikroorganismer kan frastøtes, selv om det ikke kan utelukkes at skadelige mikroorganismer og virus kan komme inn i celler gjennom den endocytiske overføringsveien. Fagocytose internaliserer for eksempel større partikler leukocytter og makrofager. Den disponerer degenererte celler, ekstracellulært rusk, og fungerer som matretter. Pinocytose innebærer opptak av ekstracellulær væske sammen med de oppløste stoffene i den. Deretter blir væsken og oppløste stoffer internalisert. Medisin refererer også til denne prosessen som endocytose i væskefasen. Eukaryote celler gjenkjenner fire forskjellige typer pinocytose: klatrinavhengig endocytose, makropinocytose, caveolae- og clathrinuavhengig endocytose og caveolae-mediert endocytose. I makropinonocytose smelter plasmamembraner med lange membranfremspring for å inkludere en større mengde ekstracellulær væske. Klatrinavhengig endocytose internaliserer ekstracellulær molekyler. Stoffer som er viktige for den menneskelige organismen, for eksempel jern, blir tatt opp gjennom denne prosessen. En caveolae er en invaginasjon av plasmamembranene i form av en flaske. Den utfører mange funksjoner i cellen og er ansvarlig for signaltransduksjon. Internalisering av caveolae i celler er treg. Av denne grunn tar caveolae-mediert endocytose bare små mengder ekstracellulær væske. Klatinuavhengige mekanismer er lokalisert i nevroner og nevroendokrine celler, der de støtter gjenopptaket av proteiner inn i plasmamembranen. Med reverseringsprosessen med eksocytose frigjøres vesikelen fra cellen igjen. Ordet komponent "exo" betyr "ut." Membranen til en vesikkel smelter sammen med en cellemembran, slik at stoffet som tas opp av vesikelen kan komme ut. Denne prosessen stimuleres av visse membranreseptorer. Noen celler er i stand til å internalisere 25 prosent av membranen, og returnerer alltid samme mengde membran. Denne prosessen skjer hovedsakelig gjennom klatrinbelagte vesikler som smelter sammen med endosomer. Lipidmembraner danner grunnlaget for vesiklene som forsegler et lumen (klar bredde på en celle). Ved å innsnevre celleområder migrerer vesiklene til destinasjonen for å smelte sammen med cellemembran. Proteiner hjelpe i denne prosessen ved å klemme av en vesikkel fra en flat membran.

Sykdommer og lidelser

Ved pinocytose absorberes inntatt mat først av dråper i et miljømedium i matvakuolen. Fordøyelsen av inntatt mat begynner med lysosomer (vesikler) som inneholder fordøyelsen enzymer basert på en fusjon mellom membran og matvakuol. Pinocytose overfører fordøyd mat fra fordøyelsesvakuolen til cellenes plasma. Matrester som ikke kan fordøyes, transporteres til cellemembranene ved hjelp av avføringsvakuol og tømmes til utsiden. Hvis denne prosessen forstyrres, kan det oppstå forskjellige sykdommer som tilskrives en defekt i membrantransport. For eksempel, demens, Alzheimers sykdom, metabolske forstyrrelser, forhøyet kolesterol nivåer, nevrologiske lidelser (nedsatt muskel reflekssensoriske forstyrrelser), Huntingtons sykdom (neuronal cell death), endringer i temperament og forskjellige typer fysiske og mentale funksjonshemninger, som Charcot-Marie-Tooth neuropathy syndrom, kan være relatert til mangelfull pinocytose.