Εξωκυττάρωση

Εξωκυττάρωση είναι η διαδικασία απελευθέρωσης ουσιών από το εσωτερικό του κυττάρου προς τα έξω. Αυτή η περίπλοκη διαδικασία λαμβάνει χώρα σε διάφορα βήματα. Γίνεται διάκριση μεταξύ συστατικής εξωκυττάρωσης και διεγερμένης εξωκυττάρωσης.

Τι είναι η εξωκυττάρωση;

Η απόρριψη ουσιών από το κύτταρο ορίζεται ως εξωκυττάρωση. Η διαδικασία είναι πολύ γρήγορη και συμπαγής. Οι ουσίες απελευθερώνονται από τον ενδοκυτταρικό χώρο, δηλαδή από το εσωτερικό του κυττάρου, στον ενδοκυτταρικό χώρο, έξω από το κελί. Ακριβώς το αντίθετο συμβαίνει με την ενδοκύτωση.

Δεδομένου ότι τα υποπροϊόντα και τα απόβλητα που προκύπτουν κατά τη διάρκεια μεταβολικών διεργασιών στο κελί δεν μπορούν να αποθηκευτούν μόνιμα στο εσωτερικό του κυττάρου, αυτά τα προϊόντα αφαιρούνται.

Η συσκευή Golgi (κυτταρικό οργανίδιο που βρίσκεται ακριβώς δίπλα στον πυρήνα του κυττάρου και είναι υπεύθυνο για την προσαρμογή των πρωτεϊνών) συστέλλεται με κυστίδια γεμάτα από απόβλητα υλικά. Αυτά είναι τα εξωσώματα. Αυτά αποτρέπουν την επαφή των αποβλήτων με το κυτόπλασμα (πλάσμα κυττάρων).

Η πρόληψη αυτού είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς τα υποπροϊόντα που δεν χρειάζονται πλέον θα μπορούσαν να προκαλέσουν βλάβη όταν έρχονται σε επαφή με κυτταρικά οργανίδια. Όταν το εξώσωμα χτυπά την κυτταρική μεμβράνη, συντήκεται με αυτό και αδειάζει το περιεχόμενο στο εξωτερικό του κυττάρου.

Λειτουργία & εργασία

Η εξωκυττάρωση δεν παίζει μόνο σημαντικό ρόλο στην απομάκρυνση της ύλης προβάτου από το κύτταρο. Η εξωκυττάρωση παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην ελεγχόμενη από τα κύτταρα απομάκρυνση και απελευθέρωση ορμονών και νευροδιαβιβαστών (βιοχημική ουσία αγγελιοφόρου για τη μετάδοση πληροφοριών από το ένα νεύρο στο άλλο).

Γίνεται διάκριση μεταξύ δύο κύριων τύπων εξωκυττάρωσης: η συστατική εξωκυττάρωση είναι η διαδικασία κατά την οποία οι πρωτεΐνες μεμβράνης ενσωματώνονται στην κυτταρική μεμβράνη και η βιομεμβράνη (διαχωριστικό στρώμα μεταξύ κυτταρικών διαμερισμάτων) ανανεώνεται ή επεκτείνεται.

Η διαδικασία είναι γνωστή ως βιογένεση κυτταρικής μεμβράνης. Η συστατική εξωκυττάρωση είναι ιδιαίτερα σημαντική στα κύτταρα του υποστηρικτικού και συνδετικού ιστού, καθώς οι πρωτεΐνες απελευθερώνονται επίσης προς τα έξω.

Στην διεγερμένη εξωκυττάρωση, το συγκεκριμένο ερέθισμα είναι ορμόνη. Βρίσκεται σε έναν υποδοχέα (μόριο στόχος ενός κυττάρου που είναι ευαίσθητο σε ορισμένα ερεθίσματα) στην επιφάνεια του κυττάρου και ενεργοποιεί ένα σήμα μέσα στο κύτταρο. Αυτό παίζει σημαντικό ρόλο στην απελευθέρωση ορμονών στο αίμα και στην απελευθέρωση των πεπτικών εκκρίσεων στον πολτό του πεπτικού συστήματος. Ένα σημαντικό παράδειγμα διεγερμένης εξωκυττάρωσης είναι η χορήγηση ινσουλίνης.

Η έκκριση της ινσουλίνης είναι μια διαδικασία εξωκυττάρωσης. Η ινσουλίνη παράγεται στο πάγκρεας. Η απελευθέρωση διεγείρεται από αυξημένη περιεκτικότητα σε γλυκόζη και επίσης από ελεύθερα λιπαρά οξέα και αμινοξέα. Τα βήτα κύτταρα παράγουν περισσότερη τριφωσφορική αδενοσίνη και αυτό οδηγεί σε απόφραξη καναλιών που εξαρτώνται από κάλιο.

Η απελευθέρωση ινσουλίνης ενεργοποιείται από ιόντα ασβεστίου που διεισδύουν στα βήτα κύτταρα από τον εξωκυτταρικό χώρο. Τα κυστίδια ινσουλίνης συντήκονται με την κυτταρική μεμβράνη του βήτα κυττάρου και αδειάζουν προς τα έξω. Η ινσουλίνη έχει αρχίσει να απελευθερώνεται. Η ινσουλίνη εξασφαλίζει ένα ισορροπημένο επίπεδο σακχάρου στο αίμα. Εάν διαταραχθεί αυτή η διαδικασία, υπάρχει κίνδυνος διαβήτη.

Μέρος του σπέρματος, το οποίο αποτελείται από την έκκριση από τον προστάτη, σχετίζεται επίσης με εξωκυττάρωση. Η έκκριση που παράγεται μεταφέρεται από τα κύτταρα μέσω εξωκυττάρωσης στον ουρητήρα.

Η εξωκυττάρωση έχει ιδιαίτερη σημασία για την απελευθέρωση ορμονών. Η διαδικασία απελευθέρωσης ορμονών είναι ανάλογη. Το σήμα ενεργοποίησης είναι μια ηλεκτρική ώθηση στο στοιχείο απελευθέρωσης. Η ορμόνη, όπως η αδρεναλίνη, απελευθερώνεται στην κυκλοφορία του αίματος αφού απελευθερωθεί στον περιβάλλοντα ιστό. Ανάλογα με το όργανο-στόχο, πυροδοτεί μια διαφορετική αντίδραση.

Εκτός από τις ορμόνες, οι νευροδιαβιβαστές είναι επίσης ένα σημαντικό προϊόν της εξωκυττάρωσης. Μεταδίδουν την ηλεκτρική ώθηση των νεύρων μεταξύ των νευρικών κυττάρων.

Μέχρι στιγμής υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός νευροδιαβιβαστών που έχουν θετική επίδραση στο ανθρώπινο σώμα. Ο πιο σημαντικός νευροδιαβιβαστής στο περιφερικό νευρικό σύστημα είναι η ακετυλοχολίνη. Αυτή η ουσία messenger επιτρέπει τη μετάδοση των νευρικών παλμών στους μύες. Εάν το σύστημα είναι εκτός ισορροπίας, τα συμπτώματα της νόσου του Πάρκινσον μπορεί να προκληθούν από την έλλειψη ντοπαμίνης στον εγκέφαλο.

Το γλουταμινικό είναι σημαντικό στον εγκέφαλο. Αυτή η ουσία messenger είναι απαραίτητη για τον έλεγχο της κίνησης, για την αισθητηριακή αντίληψη και επίσης για τη μνήμη. Η απελευθέρωση και η απορρόφηση του γλουταμινικού επηρεάζεται σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ.

Ασθένειες και παθήσεις

Η εξωκυττάρωση των νευροδιαβιβαστών μπορεί να προληφθεί από τοξίνες στο σώμα. Για παράδειγμα, οι τοξίνες των βακτηρίων τετάνου είναι δηλητηριώδεις. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα κράμπες και παράλυση.

Η κληρονομική μεταβολική νόσος η κυστική ίνωση είναι επίσης αιτία μιας ακατάλληλης εξωκυττάρωσης. Τα προσβεβλημένα κύτταρα δεν μπορούν να διεισδύσουν στον περιβάλλοντα ιστό. Ως αποτέλεσμα, η βρογχική έκκριση, η έκκριση του παγκρέατος, η χολή και τα εσωτερικά γεννητικά όργανα γίνονται ιξώδη και λειτουργικές διαταραχές εμφανίζονται στα προσβεβλημένα όργανα.

Γενικά, οι ιοί αφήνουν το κύτταρο ξενιστή μέσω εξωκυττάρωσης και επομένως προσβάλλουν ξένα κύτταρα. Τα αντιιικά λαμβάνονται για να σταματήσουν τον πολλαπλασιασμό του ιού. Αυτά είναι φάρμακα που αναστέλλουν την αναπαραγωγή.

Για την πρόληψη πολλών ασθενειών είναι πλέον δυνατό να εμβολιαστείτε. Ο εμβολιασμός προετοιμάζει το ανοσοποιητικό σύστημα για να αμυνθεί έναντι των παθογόνων. Το ανοσοποιητικό σύστημα αναγνωρίζει ξένες δομές και σχηματίζει αντισώματα.

Αυτό δεν είναι ακόμη δυνατό με πολύ περίπλοκους ιούς, όπως ο ιός HI (HIV) ή ηπατίτιδα C. Δεδομένου ότι οι ιοί μπορούν να αλλάξουν στον απρόβλεπτο χρόνο, η ανάπτυξη εμβολίου είναι πολύ δύσκολη.

Η αυξανόμενη γνώση σχετικά με τις λειτουργίες των νευροδιαβιβαστών παρέχει επίσης αφετηρία για την ανάπτυξη αποτελεσματικών φαρμάκων, όπως για την κατάθλιψη.