Endocitoza je unos tekućine ili krutih tvari u stanicu. U tom procesu stanica koristi fagocitozu za uzimanje čvrstih čestica, dok se pinocitoza koristi za internalizaciju otopljenih molekule.
Što je endocitoza?
Endocitoza je unos tekućine ili krutih tvari u stanicu. Eukariotske stanice imaju polupropusnost stanična membrana kroz koji može proći samo nekoliko čestica. Da bi makromolekule ušle u stanicu, kroz membranu se mora prodrijeti. Endocitoza omogućuje odvođenje čestica iz vanstaničnog prostora, a postoje dva različita oblika endocitoze - pinocitoza i fagocitoza. Endocitoza se uglavnom koristi za uklanjanje tekućina i makromolekula patogeni i održavaju metabolizam. Uz to, endocitoza igra važnu ulogu u prenošenju izvanstaničnih signala.
Funkcija i uloga
Endocitoza se koristi za uzimanje većih čestica, makromolekula i molekule u stanicu, što se događa pomoću transportnih vezikula. Nakon signalizacije molekule su vezani za površinu stanice, stanična membrana je uvučen, zatvarajući apsorbirani teret. Mjehurić koji se naziva endosom stvara se unutar stanice. Tisuće tih vezikula prevoze teret kroz ćeliju, gdje se ili reciklira ili razgrađuje. Endocitoza omogućuje kontrolirani unos, a također igra bitnu ulogu u imunološkom odgovoru, razvoju tkiva i stanica, staničnoj komunikaciji i transdukciji signala. Nadalje, također je uključen u neuronsku transdukciju signala. Endocitoza se može koristiti za odbacivanje mikroorganizama; međutim moguće je i za virusi ili neželjeni mikroorganizmi koji ulaze u stanicu endocitnim putem. Sveukupno se mogu razlikovati dva različita oblika endocitoze: pinocitoza i fagocitoza. Fagocitozom se veće čestice mogu internalizirati, uključujući, na primjer, makrofage ili leukociti, koji se nazivaju i fagociti. Fagocitoza se prvenstveno koristi za unos hrane i odlaže degenerirane stanice i izvanstanične ostatke. Fagocitozu posreduje Fc receptor, koji prepoznaje čestice obilježene molekulama IgG. Fagocitoza se naziva i "usvajanjem stranih tijela", jer stanica sadrži strani materijal. Ovu sposobnost posjeduju jednoćelijski ili maloćelijski eukarioti, koji uključuju alge ili gljive, na primjer. Fagocitoza omogućuje tijelu da se bori protiv egzogenih antigena, kao što su bakterija. MHC-II receptori sjećaju se fragmentiranih čestica kako bi se mogle odbiti ako ih ponovno napadnu. U ljudskom tijelu postoji nekoliko vrsta stanica sposobnih za fagocitozu. To uključuje:
- Dendritičke stanice
- Makrofagi sadržani u tkivu
- monociti
- granulociti
Proces fagocitoze usko je povezan s imunitetom kod ljudi. Stoga stanice koje imaju sposobnost fagocitoze igraju važnu ulogu u obrani od virusnih ili bakterijskih bolesti. Pinocitoza uključuje unos izvanstanične tekućine, a stanica u vrlo kratkom vremenu internalizira izvanstaničnu tekućinu i tvari otopljene u njoj. Taj je postupak poznat i kao endocitoza u fluidnoj fazi. U eukariotskim stanicama postoje četiri različita oblika pinocitoze: makropinocitoza, endocitoza ovisna o klatrinu, endocitoza posredovana kaveolama i endocitoza nezavisna od klatrina i kaveola. U makropinocitozi dolazi do fuzije plazmatske membrane s dugim izbočinama membrane, zahvaćajući puno izvanstanične tekućine. Pomoću endocitoze ovisne o klatrinu, izvanstanične molekule se internaliziraju. To omogućuje kontinuirani unos važnih tvari kao što su željezo. Caveole su invaginacije plazmatske membrane koje imaju oblik bočice i ispunjavaju brojne funkcije u stanici. Na primjer, oni su odgovorni za prijenos signala. Međutim, kaveole se vrlo polako internaliziraju u stanice, tako da endocitoza posredovana kaveolejom ne uzima velike količine izvanstanične tekućine. Mehanizmi neovisni o klatrinu nalaze se u neuroendokrinim stanicama i u neuronima, gdje sudjeluju u ponovnom preuzimanju proteini u plazemsku membranu.
Bolesti i poremećaji
Endocitoza je stanični proces kojim se prenose signali i apsorbira hrana. Ako se dogodi poremećaj ovog procesa, mogu nastati bolesti. Nekoliko se bolesti može pripisati nedostatku u transportu membrane, uključujući tumore, infekcije i neurogenerativne bolesti. Na primjer, mutacije gena rapske obitelji uzrokuju Charcot-Marie-Tooth neuropatiju. Ovaj sindrom je bolest periferne bolesti živčani sustav u kojima je sposobnost hoda ograničena. Deformacije stopala javljaju se i mišići umor vrlo brzo. Atrofija mišića može se javiti i na stopalima i potkoljenicama ili na podlakticama i rukama. Uz to, smanjuje se brzina provođenja živca, a pogođene osobe pate od senzornih poremećaja. Mišića refleks su oslabljeni ili ih uopće nema, a tijekom života mogu se pojaviti i deformacije kostura. Endocitoza je također poremećena u Huntingtonove bolesti. Huntingtonova bolest je također neurodegenerativna bolest u kojoj živčane stanice umiru i simptomi poput demencija, javljaju se poremećaji kretanja ili promjene karaktera. Huntingtonova bolest je nasljedna bolest koju uzrokuje protein huntin. U pogođenih osoba osnovni triplet CAG javlja se do 250 puta, dok se kod zdravih osoba javlja samo 9 do 35 puta. Prvi simptomi obično postaju vidljivi u dobi između 30 i 40 godina, iako bolest može trajati i do 20 godina i na kraju ima smrtonosni tijek.
