Мембранният поток е терминът, използван за обобщаване на всички междуклетъчни процеси маса транспорт през ендомембранната система. Това включва предимно ендо-, екзо- и трансцитоза, които позволяват на клетките да поемат и освобождават вещества чрез изместване на мембраната. Нарушаването на мембранния поток може да причини клетъчна смърт (апоптоза).
Какво представлява мембранният поток?
Мембранният поток е терминът, използван за обобщаване на всички междуклетъчни процеси маса транспорт през ендомембранната система. Транспортът на вещества между отделните клетки на тялото съответства на мембранния транспорт. Двата основни процеса на междуклетъчни маса транспорт са ендоцитоза и екзоцитоза. При екзоцитоза веществата се отделят от клетката. При ендоцитозата, от друга страна, чужди на клетката материали се поемат в клетката. С тази цел клетката се поглъща, като по този начин веществото се свива в него клетъчната мембрана. По време на този процес се образуват везикули и вакуоли. Когато една биомембрана частично се измества по време на пренасянето на маса, тя се нарича мембранен поток. Мембранният поток възниква в ендомембранната система. Тази система съответства на съвкупността от всички еукариотни органели, между които има връзка за везикуларен транспорт. Освен ендоплазмения ретикулум, ендозомите, лизозомите и плазмената мембрана (клетъчната мембрана), апаратът на Голджи също принадлежи към ендомембранната система. Изключени от системата обаче са пероксизомите, митохондрии, и ядрото. С
Ендоцитозата, както и екзоцитозата, могат да бъдат споменати като транспортни процеси в контекста на мембранния поток. Третият транспортен път на изместения от мембраната пренос на маса е трансцитозата, която е медииран от рецептора транспорт на вещество през клетъчната мембрана.
Функция и задача
Ендоцитозата на мембранния поток (или изместващия мембраната пренос на маса) съответства на инвагинация на биомембраната. През инвагинация, клетката включва, например, капка течност, някои макромолекули или големи парчета храна. Понякога дори инвагинира по-малки клетки в мембраната си. След включването на веществото, клетката свързва една ендозома в цитоплазмата, която занапред принадлежи на ендомембранната система. По този начин околната среда частично мигрира във вътрешността на клетката. Ендоцитозата е или фагоцитоза и по този начин е насочена към твърди частици, или съответства на пиноцитоза и поема разтворените молекули. Също така важна в контекста на мембранния поток е рецептор-медиираната ендоцитоза, при която азиалогликопротеиновите рецептори осигуряват разпознаване на частици и по този начин предизвикват поглъщане във вътрешността на клетката. Този тип мембранен поток е подходящ, например, за холестерол усвояване. Екзоцитозата трябва да се разграничава от ендоцитозата на мембранно изместващия транспортиране на маса. В този процес веществата се транспортират от вътрешността на клетката и се освобождават в околната среда на клетката. Транспортираните по този начин вещества са например вещества, произведени от самата клетка. Но несмилаеми останки също могат да напуснат клетката по този начин. Така наречената екзома или транспортна везикула се слива с мембраната на клетката по време на транспортния процес. Липидният двуслой покрива екзомата отвън. Обикновено екзоцитоза е свързана с ендоцитоза и след това се нарича екзоцитоза-свързана ендоцитоза. Комбинацията от ендоцитоза и екзоцитоза предотвратява безпрепятствено уголемяване на клетките. Ендоцитозата, свързана с екзоцитоза, също спестява на клетката синтеза на везикули и мембрана протеини за транспортни цели. Поради тази причина това често се нарича рециклиране на везикули. Третият транспортен път на мембранния поток е трансцитозата, известна още като цитопемпсис. Това е рецептор-зависим транспорт, който транспортира извънклетъчния материал през клетка и по този начин съответства на комбинация от екзоцитоза и ендоцитоза. Образуваният в този процес везикул се освобождава от клетката в съседна клетка или се транспортира в извънклетъчното пространство. Съдържанието на везикула остава непроменено. Този вид транспорт засяга главно епителните клетки в съдове и в червата. Известно е, че рецепторите за трансцитоза са предимно Fc рецептори от определена група, които се намират в плацента и в апикалната инфантилна черва епителий. В плацента, те основно поемат транспорта на майчиния IgG в детето.
Болести и неразположения
Когато транспортът на веществата чрез мембранно модифициращи транспортни процеси е нарушен, това често се дължи на мутация на транспорта протеини, транспорт ензими, или участващи рецептори. Немалко заболявания са свързани с дефектен мембранен транспорт. Туморите например са свързани с нарушена ендоцитоза. Същото се отнася за инфекции и неврогенеративни заболявания като невропатии с нарушена способност за ходене и намалена скорост на нервна проводимост или сензорни нарушения. Например ендоцитозата е нарушена през Болест на Хънтингтън. При това заболяване умиращите нервни клетки предизвикват симптоми като двигателни нарушения и промени в характера. Мутацията на протеина huntintin е причината за заболяването. Нарушената екзоцитоза може да има също толкова сериозни последици. Екзоцитозата на невротрансмитерите, например, може да бъде възпрепятствана от токсини. Бактериалните токсини могат да причинят конвулсии или парализа чрез възпрепятстване на мембранния поток. Екзоцитозата се влияе и от нарушения при метаболитни заболявания като циститна фиброза. При това заболяване, в допълнение към бронхиалния секрет, панкреатичният и жлъчният секрет стават вискозни, което води до дисфункция на органите. Нарушената пиноцитоза сега се свързва със заболявания като Алцхаймер, с метаболитни нарушения, повишени холестерол нива и с промени в характера. И накрая, нарушен мембранен поток може също да доведе до тежки нарушения в стомашно-чревния тракт и следователно понякога се свързва със стомашно-чревни заболявания. Ефектите от ограниченията върху мембранния поток са съответно разнообразни и в най-лошия случай водят до клетъчна смърт. В контекста на нарушенията на мембранния поток, клетките често не са в състояние да абсорбират някои или само няколко жизненоважни вещества и трудно или изобщо не могат да отделят излишни или дори токсични вещества.
