transcytose

De transcytose er en type stofftransport der et visst stoff tas opp i cellen via endocytose og frigjøres tilbake i det ekstracellulære rommet via eksocytose. Transcytose er reseptorkontrollert og skjer først og fremst i tarmens epitel, ved blod-hjerne-barrieren og i morkaken. Konsekvensene av en transcytoselidelse avhenger av plasseringen.

Hva er transcytose?

Området bak en biomembran er et stort sett kontrollert område som beskytter innsiden fra utsiden og gjør det mulig for cellen å bygge opp og senere opprettholde cellemiljøet. Dette spesifikke miljøet er viktig for celler fordi det muliggjør viktige funksjonelle prosesser.

Det doble laget av en biologisk membran består av fosfolipider og kan derfor bare føres av gasser og små, uladede molekyler. Joner og andre stoffer med biologisk effektivitet kan ikke lett passere gjennom dette laget. På grunn av sin hydrofile natur, holdes de oppe av lipid-dobbeltlaget i biomembranen som en barriere.

Av denne grunn er transportmekanismer nødvendige som smugler visse ioner inn i visse celler. Slike mekanismer tilsvarer mekanismene for membrantransport, som transporterer stoffer gjennom en biologisk membran. Membrantransport kan tilsvare transmembrantransport i betydningen diffusjon, aktiv eller passiv transport.

I tillegg til transmembrantransport, foregår såkalte membranflyttende materialtransporter i menneskekroppen. Det er tre typer av disse membranfortrengende transportene. I tillegg til endocytose og eksocytose, er transcytose en av dem. I medisin betyr transcytose transport av stoffer ved hjelp av reseptorer. Stoffer transporteres gjennom celler ved hjelp av reseptorer.

Funksjon & oppgave

Transcytose kalles også Cytopempsis utpekt. Det er en transport av stoffer ved hjelp av reseptorer. De fleste av menneskekroppens reseptorer er cellulære reseptorer som for det meste tilsvarer proteiner. Noen av dem er i form av membranreseptorer i cellemembranen, for eksempel opioidreseptorene. Atomreseptorer er lokalisert i cytosol eller kjernen i en celle, for eksempel steroidreseptorer.

Alle reseptorer i menneskekroppen har en spesiell passform for visse molekyler. Passformen kan skreddersys til ligander eller større deler av molekylet. Bindingen av stoffer til reseptorer fungerer i henhold til fit-in-prinsippet: bare visse stoffer passer til visse reseptorer.

Transportprosessen med transcytose benytter seg av strukturen og reseptorenes spesifikke funksjon. Materiale utenfor en spesifikk biomembran eller celle kan transporteres gjennom den respektive celle ved bruk av reseptoravhengig transport. Prinsippene for endocytose og eksocytose oppfylles således i transcytose.

Ved endocytose blir ikke-cellulære materialer invadert og innsnevret i cellen, da visse deler av cellemembranen vender utvendig. Eksocytosen fjerner på sin side stoffer fra cellen. Begge prinsippene er relevante for transcytose i den grad stoffet først må inn i cellen i denne typen stofftransport for å komme ut igjen på den andre siden.

Som med endocytose, dannes vesikler under opptak av stoffer under transcytose. I likhet med prosessene med eksocytose, blir vesiklene med stoffet de inneholder frigjort til utsiden igjen under transcytose. Ved transcytose tilsvarer denne uttransporten vesiklene som blir ført videre til nabocellen eller inn i det ekstracellulære rommet. Ingenting endrer seg i innholdet og sammensetningen av de transporterte stoffene.

Transcytose utføres hovedsakelig av epitelcellene i karene og cellene i tarmepitelet. En annen transport av stoffer er ikke mulig i disse tilfellene på grunn av de trange veikryssene i mellomrommene mellom cellene. Transcytose-reseptorer er for eksempel de membranbundne Fc-reseptorene som er lokalisert i morkaken. Slike reseptorer er også til stede på det apikale barnets tarmepitel, hvor de transporterer moderlig IgG til fosteret via transcytose. I tillegg foregår reseptormediert transcytose ved blod-hjerne-barrieren.

Under transcytose gjenkjenner reseptoren det aktuelle stoffet og tar det inn i cellen via endocytose. Passasjen gjennom cellen skjer i en vesikkel, som blir utladet igjen på den andre siden av cellen ved eksocytose.

Sykdommer og plager

Hvis prosessene med transcytose er svekket, kan dette få alvorlige helsemessige konsekvenser, da dette betyr at mange stoffer ikke lenger når sitt brukssted. En transcytoselidelse under graviditet er for eksempel spesielt dødelig. Overføring av mors antistoffer til embryoet er assosiert med reirbeskyttelse. Dette er en naturlig beskyttelse av nyfødte mot smittsomme sykdommer i forbindelse med passiv immunisering.

I de siste ukene av svangerskapet krysser mors IgG-antistoffer morkaken ved hjelp av transcytose og når barnet. Etter fødselen har den nyfødte grunnleggende beskyttelse mot mange patogener. De første ukene etter fødselen er denne beskyttelsen den eneste som er tilgjengelig, ettersom barnet ennå ikke produserer sine egne antistoffer. Etter omtrent tre måneder begynner egenproduksjon av de overførte antistoffene.

Hvis ingen antistoffer overføres fra moren til barnet som en del av en forstyrret transcytose, er det ingen nestbeskyttelse etter fødselen. Det nyfødte er merkbart mottakelig for smittsomme sykdommer og kan til og med må tas vare på som innlagt pasient.

Forstyrrelser i transcytose ved blod-hjerne-barrieren er også dødelige. Hjernen mangler viktige stoffer i slike lidelser. Siden hjernen er kontrollsenteret for alle kroppens prosesser, kan konsekvensene være tilsvarende alvorlige.