Transcytose is een type massa overdracht waarbij een specifieke stof via endocytose in de cel wordt opgenomen en door exocytose weer in de extracellulaire ruimte wordt afgegeven. Transcytose is receptorgestuurd en komt voornamelijk voor in de epitheel van de darm, op de bloed-hersenen barrière, en in de placenta De gevolgen van verstoring van transcytose zijn afhankelijk van de lokalisatie.
Wat is transcytose?
Transcytose is een type massa overdracht waarbij een specifieke stof via endocytose in de cel wordt opgenomen en via exocytose weer in de extracellulaire ruimte wordt afgegeven. Het gebied achter een biomembraan is een grotendeels gecontroleerd gebied dat de binnenkant van de buitenkant afschermt en de cel bijvoorbeeld in staat stelt zijn cellulaire omgeving op te bouwen en later te behouden. Dit specifieke milieu is van vitaal belang voor cellen omdat het hun essentiële functionele processen mogelijk maakt. De dubbele laag van een biologisch membraan bestaat uit fosfolipiden en kan daarom alleen worden doorgelaten door gassen en klein, ongeladen moleculen Ionen en andere stoffen met biologische activiteit kunnen deze laag niet gemakkelijk passeren. Vanwege hun hydrofiele aard worden ze tegengehouden door de lipide dubbellaag van het biomembraan als door een barrière. Om deze reden zijn transportmechanismen nodig om specifieke ionen in specifieke cellen te introduceren. Dergelijke mechanismen komen overeen met de mechanismen van membraantransport, dat stoffen door een biologisch membraan transporteert. Membraantransport kan overeenkomen met transmembraantransport in de zin van diffusie, actief of passief transport. Naast transmembraantransport vindt er in het menselijk lichaam zogenaamd membraandrijvend transport van stoffen plaats. Van deze membraanverplaatsende transporten zijn er drie soorten. Naast endocytose en exocytose omvatten ze ook transcytose. In de geneeskunde is transcytose het transport van stoffen door receptorbemiddeling. Met behulp van receptoren worden stoffen door cellen geleid.
Functie en taak
Transcytose wordt ook wel cytopempsis genoemd. Het is een transport van stoffen met behulp van receptoren. De receptoren van het menselijk lichaam zijn meestal cellulaire receptoren, die meestal overeenkomen met eiwitten Sommige van hen bevinden zich op de hoogte van membraanreceptoren in celmembranen, zoals opioïde receptoren. Nucleaire receptoren liggen in het cytosol of de kern van een cel, net als bijvoorbeeld steroïdreceptoren. Alle receptoren in het menselijk lichaam hebben een specifieke pasvorm moleculen De pasvorm kan zijn voor liganden of grotere molecuuldelen. Het binden van stoffen aan receptoren werkt volgens het fit-in principe: alleen bepaalde stoffen passen op bepaalde receptoren. Het transportproces van transcytose maakt gebruik van de structuur en specifieke functie van receptoren. Materiaal buiten een specifiek biomembraan of cel kan met behulp van receptorafhankelijk transport door de betreffende cel worden gevoerd. Zo ontmoeten de principes van endocytose en exocytose elkaar in transcytose. Bij endocytose worden materialen die vreemd zijn aan de cel omgekeerd in de cel en gewurgd als bepaalde delen van de celmembraan binnenste buiten keren. Exocytose verdrijft op zijn beurt materialen uit de cel. Beide principes zijn relevant voor transcytose bij dit type massa overdracht, de stof moet eerst de cel binnenkomen om aan de andere kant te verlaten. Net als bij endocytose worden blaasjes gevormd tijdens de opname van stoffen bij transcytose. Net als bij exocytoseprocessen, worden de blaasjes met de stof die ze bevatten tijdens transcytose weer naar buiten afgegeven. Bij transcytose komt dit uitgaande transport overeen met een overdracht van de blaasjes naar de naburige cel of met een transport naar de extracellulaire ruimte. Er verandert niets aan de inhoud en samenstelling van de vervoerde stoffen. Transcytose wordt voornamelijk uitgevoerd door de epitheelcellen van de schepen en de cellen van de darm epitheel Ander transport van stoffen is in deze gevallen niet mogelijk vanwege de nauwe overgangen in de intercellulaire ruimtes. Transcytotische receptoren zijn bijvoorbeeld de membraangebonden Fc-receptoren die zich in de placenta Dergelijke receptoren zijn ook aanwezig in de apicale foetale darm epitheel, waar ze maternale IgG naar de foetus via transcytose. Bovendien treedt receptor-gemedieerde transcytose op bij de bloed-hersenen Tijdens transcytose herkent de receptor de betreffende stof en neemt deze via endocytose op in de cel. De transductie door de cel vindt plaats in een blaasje, dat door exocytose aan de andere kant van de cel wordt afgevoerd.
Ziekten en aandoeningen
Als de processen van transcytose verstoord zijn, kan dit ernstig zijn volksgezondheid gevolgen, omdat op deze manier tal van stoffen hun werkterrein niet meer bereiken. Bijvoorbeeld transcytose verstoring tijdens zwangerschap is bijzonder dodelijk. De passage van moeder antilichamen in de embryo- wordt geassocieerd met nestbescherming. Dit is een natuurlijke bescherming van pasgeborenen tegen infectieziekten in de context van passieve immunisatie. De IgG van de moeder antilichamen passeren door de placenta door transcytose in de laatste weken van zwangerschap en bereik het kind. Zo heeft de pasgeborene na de bevalling basisbescherming tegen velen pathogenen In de eerste weken na de geboorte is deze bescherming de enige die beschikbaar is, aangezien het kind zijn eigen bescherming nog niet produceert antilichamen Na ongeveer drie maanden begint het kind zijn eigen overgedragen antilichamen te produceren. Als er geen antilichamen worden overgedragen van de moeder op het kind als onderdeel van een verstoorde transcytose, is er geen nestbescherming na de geboorte. De pasgeborene is opvallend vatbaar voor infectieziekten en kan zelfs intramurale zorg nodig hebben. Aandoeningen van transcytose bij de bloed-hersenen barrière zijn ook fataal. De hersenen missen bij dergelijke aandoeningen belangrijke stoffen. Aangezien de hersenen het controlecentrum zijn van alle lichamelijke processen, kunnen de gevolgen navenant ernstig zijn.