The transcytosis adalah transportasi bahan dari satu sisi ruang ekstraseluler ke sisi lain. Meskipun fenomena ini dapat terjadi pada semua jenis sel - termasuk osteoklas dan neuron - ini merupakan karakteristik dari epitel dan endotel.
Selama transcytosis, molekul diangkut melalui endositosis, dimediasi oleh beberapa reseptor molekuler. Vesikel membranosa bermigrasi melalui serat mikrotubulus yang membentuk sitoskeleton dan di sisi berlawanan dari epitel, isi vesikel dilepaskan oleh eksositosis.
Oleh BQmUB2011162, dari Wikimedia Commons
Dalam sel endotel, transcytosis merupakan mekanisme yang sangat diperlukan. Endotel cenderung membentuk penghalang yang tidak dapat ditembus untuk makromolekul, seperti protein dan nutrisi.
Lebih lanjut, molekul ini terlalu besar untuk melewati transporter. Berkat proses transcytosis, pengangkutan partikel-partikel ini tercapai.
Penemuan
Keberadaan transcytosis didalilkan pada 1950-an oleh Palade saat mempelajari permeabilitas kapiler, di mana ia menggambarkan populasi vesikel yang menonjol. Kemudian, jenis transportasi ini ditemukan di pembuluh darah yang ada di otot rangka dan jantung.
Istilah "transcytosis" diciptakan oleh Dr. N. Simionescu bersama dengan kelompok kerjanya, untuk menggambarkan perjalanan molekul dari permukaan luminal sel-sel endotel kapiler ke ruang interstisial di vesikula membranosa.
Karakteristik proses
Pergerakan material di dalam sel dapat mengikuti rute transeluler yang berbeda: pergerakan oleh transporter membran, melalui saluran atau pori, atau melalui transcytosis.
Fenomena ini merupakan kombinasi dari proses endositosis, pengangkutan vesikel melalui sel, dan eksositosis.
Endositosis terdiri dari pengenalan molekul ke dalam sel, meliputi mereka dalam invaginasi dari membran sitoplasma. Vesikel yang terbentuk dimasukkan ke dalam sitosol sel.
Eksositosis adalah proses kebalikan dari endositosis, di mana sel mengeluarkan produk. Selama eksositosis, membran vesikel menyatu dengan membran plasma dan isinya dilepaskan ke lingkungan ekstraseluler. Kedua mekanisme tersebut adalah kunci dalam pengangkutan molekul besar.
Transcytosis memungkinkan molekul dan partikel yang berbeda melewati sitoplasma sel dan berpindah dari satu wilayah ekstraseluler ke wilayah lain. Misalnya, lewatnya molekul melalui sel endotel ke dalam darah yang bersirkulasi.
Ini adalah proses yang membutuhkan energi - bergantung pada ATP - dan melibatkan struktur sitoskeleton, di mana mikrofilamen aktin memainkan peran motorik dan mikrotubulus menunjukkan arah gerakan.
Tahapan
Transcytosis adalah strategi yang digunakan oleh organisme multisel untuk pergerakan selektif material antara dua lingkungan, tanpa mengubah komposisinya.
Mekanisme transpor ini melibatkan tahapan-tahapan berikut: pertama, molekul mengikat reseptor spesifik yang dapat ditemukan pada permukaan apikal atau basal sel. Ini diikuti oleh proses endositosis melalui vesikula yang tertutup.
Ketiga, transit intraseluler vesikel terjadi ke permukaan yang berlawanan dari tempat vesikel itu diinternalisasi. Prosesnya berakhir dengan eksositosis molekul yang diangkut.
Sinyal tertentu mampu memicu proses transcytosis. Telah ditentukan bahwa reseptor imunoglobulin polimerik yang disebut pIg-R (reseptor imunoglobin polimer) mengalami transcytosis dalam sel epitel terpolarisasi.
Ketika fosforilasi residu asam amino serin terjadi pada posisi 664 domain sitoplasma pIg-R, proses transcytosis diinduksi.
Selain itu, ada protein yang terkait dengan transcytosis (TAP, protein terkait transytosis) yang ditemukan di membran vesikula yang berpartisipasi dalam proses dan ikut campur dalam proses fusi membran. Ada penanda dari proses ini dan mereka adalah protein dengan ukuran sekitar 180 kD.
Jenis transcytosis
Ada dua jenis transcytosis, tergantung pada molekul yang terlibat dalam prosesnya. Salah satunya adalah clathrin, molekul protein yang terlibat dalam perdagangan vesikel di dalam sel, dan caveolin, protein integral yang ada dalam struktur spesifik yang disebut caveolae.
Jenis transpor pertama, yang melibatkan clathrin, terdiri dari jenis transpor yang sangat spesifik, karena protein ini memiliki afinitas yang tinggi terhadap reseptor tertentu yang berikatan dengan ligan. Protein berpartisipasi dalam proses stabilisasi invaginasi yang dihasilkan oleh vesikula membran.
Jenis transportasi kedua, yang dimediasi oleh molekul caveolin, sangat penting dalam pengangkutan albumin, hormon, dan asam lemak. Vesikel yang terbentuk kurang spesifik dibandingkan dengan kelompok sebelumnya.
fitur
Transcytosis memungkinkan mobilisasi seluler molekul besar, terutama di jaringan epitel, menjaga struktur partikel yang bergerak tetap utuh.
Selain itu, ini merupakan cara bayi dapat menyerap antibodi dari ASI dan dilepaskan ke dalam cairan ekstraseluler dari epitel usus.
Transportasi IgG
Immunoglobulin G, disingkat IgG, adalah golongan antibodi yang diproduksi dengan adanya mikroorganisme, baik jamur, bakteri maupun virus.
Ini sering ditemukan dalam cairan tubuh, seperti darah dan cairan serebrospinal. Selain itu, ini adalah satu-satunya jenis imunoglobulin yang mampu melewati plasenta.
Contoh transcytosis yang paling banyak dipelajari adalah pengangkutan IgG, dari susu ibu pada hewan pengerat, yang melintasi epitel usus pada keturunannya.
IgG berhasil mengikat reseptor Fc yang terletak di bagian luminal sel sikat, kompleks reseptor ligan diendositkan dalam struktur vesikuler tertutup, mereka diangkut melalui sel dan pelepasan terjadi di bagian basal.
Lumen usus memiliki pH 6, sehingga tingkat pH ini optimal untuk pengikatan kompleks. Demikian pula, pH untuk disosiasi adalah 7,4, sesuai dengan cairan antarsel di sisi basal.
Perbedaan pH antara kedua sisi sel epitel usus memungkinkan imunoglobulin mencapai darah. Pada mamalia, proses yang sama ini memungkinkan antibodi bersirkulasi dari sel kantung kuning telur ke janin.
Referensi
- Gómez, JE (2009). Pengaruh isomer resveratrol pada homeostasis kalsium dan oksida nitrat dalam sel vaskular. Universitas Santiago de Compostela.
- Jiménez García, LF (2003). Biologi seluler dan molekuler. Pearson Education of Mexico.
- Lodish, H. (2005). Biologi seluler dan molekuler. Panamerican Medical Ed.
- Lowe, JS (2015). Stevens & Lowe Histologi Manusia. Elsevier Brasil.
- Maillet, M. (2003). Biologi sel: manual. Masson.
- Silverthorn, DU (2008). Fisiologi manusia. Panamerican Medical Ed.
- Tuma, PL, & Hubbard, AL (2003). Transcytosis: melintasi penghalang seluler. Ulasan Fisiologis, 83 (3), 871–932.
- Walker, LI (1998). Masalah biologi sel. Rumah Penerbitan Universitas.