Exocytose is het proces waarbij stoffen van binnenuit de cel naar buiten komen. Dit complexe proces verloopt in verschillende stappen. Er wordt onderscheid gemaakt tussen constitutieve exocytose en gestimuleerde exocytose.
Wat is exocytose?
Exocytose is het proces waarbij stoffen van binnenuit de cel naar buiten komen. Figuur toont celinterieur met componenten. De afvoer van stoffen uit de cel wordt gedefinieerd als exocytose. Het proces is erg snel en compact. Stoffen komen vrij uit de intracellulaire ruimte, dwz van binnenuit de cel, naar de intercellulaire ruimte, buiten de cel. Precies het tegenovergestelde is het geval bij endocytose. Aangezien bijproducten en afvalproducten die worden gegenereerd door metabolische processen van de cel, niet permanent in de cel kunnen worden opgeslagen, worden deze producten verwijderd. Het Golgi-apparaat (celorganel dat direct tegen de kern ligt en verantwoordelijk is voor de eiwitaanpassing) rijgt zichzelf af met de met afvalproducten gevulde blaasjes. Dit zijn de exosomen. Deze voorkomen dat de afvalproducten in contact komen met het cytoplasma (celplasma). Dit voorkomen is vooral belangrijk omdat bijproducten die niet langer nodig zijn, schade kunnen veroorzaken wanneer ze botsen met celorganellen. Wanneer het exosoom de celmembraan, het versmelt ermee en leegt de inhoud naar de buitenkant van de cel.
Functie en taak
Exocytose speelt niet alleen een grote rol bij het verwijderen van schapenstoffen uit de cel. Exocytose speelt ook een belangrijke rol bij het celgestuurd verwijderen en vrijkomen van hormonen en neurotransmitters (biochemische boodschapper voor de overdracht van informatie van de ene zenuw naar de andere). Er worden twee belangrijke soorten exocytose onderscheiden: constitutieve exocytose is het proces waarbij membraan eiwitten zijn geïntegreerd in de celmembraan en het biomembraan (scheidingslaag tussen celcompartimenten) wordt vernieuwd of uitgebreid. Het proces wordt aangeduid als celmembraan biogenese. Constitutieve exocytose is vooral belangrijk in de cellen van ondersteunende en bindweefsels, zoals eiwitten worden ook naar buiten vrijgegeven. Bij gestimuleerde exocytose is de specifieke stimulus een hormoon. Het bevindt zich op een receptor (het doelwitmolecuul van een cel dat gevoelig is voor specifieke stimuli) op het celoppervlak en triggert een signaal in de cel. Dit speelt een belangrijke rol bij de release van hormonen in de bloed en bij het vrijkomen van spijsverteringsafscheidingen in de voedselbrij in het spijsverteringsstelsel. Een belangrijk voorbeeld van gestimuleerde exocytose is insuline vrij. Insuline release is een proces van exocytose. Insuline wordt geproduceerd in de alvleesklier. De afscheiding wordt gestimuleerd door te verhogen glucose niveaus en ook door gratis vetzuren en aminozuren De bètacellen produceren meer adenosine trifosfaat en dit leidt tot een blokkade van kalium-afhankelijke kanalen. Insulinesecretie wordt geactiveerd als calcium ionen uit de extracellulaire ruimte komen de bètacellen binnen. De insulineblaasjes versmelten met het celmembraan van de bètacel en lopen naar buiten leeg. De insulinesecretie is begonnen. De insuline zorgt voor een evenwicht bloed glucose niveau. Als dit proces wordt verstoord, bestaat het risico van suikerziekte. Deel van de sperma, die bestaat uit de afscheiding van de prostaat, is ook gerelateerd aan exocytose. De geproduceerde afscheiding wordt uit de cellen naar de urineleider door exocytose. Voor hormoonafscheiding neemt exocytose een speciale plaats in. Het proces van hormoonafgifte is analoog. Het triggersignaal is een elektrische impuls in de vrijgeefcel. Het hormoon, zoals epinefrine, wordt in de bloedbaan afgegeven nadat het in de weefselomgeving is vrijgegeven. Het veroorzaakt een andere reactie, afhankelijk van het doelorgaan. Neurotransmitters, samen met hormonen, zijn ook een belangrijk product van exocytose. Ze brengen de elektrische zenuwimpuls over tussen zenuwcellen. Tot op heden zijn er een groot aantal neurotransmitters die een positief effect hebben op het menselijk lichaam. Waarschijnlijk het belangrijkste neurotransmitter van de randapparatuur zenuwstelsel is acetylcholine. Deze neurotransmitter maakt de overdracht van zenuwimpulsen naar de spieren mogelijk. Als het systeem uit zijn evenwicht raakt, symptomen van de ziekte van Parkinsonkan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door een gebrek aan dopamine in de hersenen. glutamaat speelt een belangrijke rol in de hersenenDeze boodschappersubstantie is nodig voor de controle van beweging, voor zintuiglijke waarneming en ook voor geheugen. Dus in Alzheimer patiënten, de afgifte en opname van glutamaat is aangetast.
Ziekten en aandoeningen
Exocytose van neurotransmitters kan worden voorkomen door gifstoffen in het lichaam. Bijvoorbeeld gifstoffen uit de bacteriën of tetanus hebben een giftig effect. Dit resulteert in stuiptrekkingen en verlamming. De erfelijke stofwisselingsziekte taaislijmziekte is ook een oorzaak van onjuiste exocytose. De aangetaste cellen kunnen niet doordringen in het omringende weefsel. Als gevolg hiervan is de bronchiale afscheiding, de afscheiding van de alvleesklier, de gal en de inwendige geslachtsorganen worden stroperig en er treden disfuncties op in de aangetaste organen. Over het algemeen is het virussen verlaat de gastheercel door exocytose en infecteert daarom vreemde cellen. Om de vermenigvuldiging van de virussenworden antivirale middelen ingenomen. Dit zijn drugs die vermenigvuldiging verhinderen. Om veel ziektes te voorkomen is het nu mogelijk om gevaccineerd te worden. Vaccinatie bereidt de immuunsysteem om de pathogenen. De immuunsysteem herkent vreemde structuren en vormen antilichamen In het geval van zeer ingewikkeld virussen, zoals het HI-virus (HIV) of hepatitis C, dit is nog niet mogelijk. Omdat virussen in een onvoorzienbare tijd kunnen veranderen, is de ontwikkeling van een vaccin erg moeilijk. De groeiende kennis over de functies van neurotransmitters biedt ook aanknopingspunten voor de ontwikkeling van effectieve drugs, zoals voor Depressie.
