Eksotsütoos on ainete eraldumise protsess raku seest väljapoole. See keeruline protsess toimub mitmel etapil. Eristatakse konstitutiivset ja stimuleeritud eksotsütoosi.
Mis on eksotsütoos?
Eksotsütoos on ainete eraldumise protsess raku seest väljapoole. Joonisel on näidatud raku sisemus koos komponentidega. Ainete eraldumine rakust on määratletud kui eksotsütoos. Protsess on väga kiire ja kompaktne. Ained vabanevad rakusisest ruumist ehk raku seest rakkudevahelisse ruumi, väljaspool rakku. Endotsütoosiga on täpselt vastupidi. Kuna raku ainevahetusprotsessides tekkivaid kõrvalsaadusi ja jääkaineid ei saa rakus püsivalt säilitada, eemaldatakse need saadused. Golgi aparaat (raku organell, mis asub kohe tuumani ja vastutab valkude kohanemise eest) seob end jääkainetega täidetud vesiikulitega. Need on eksosoomid. Need takistavad jääkainete kokkupuudet tsütoplasmaga (rakuplasmaga). Selle ärahoidmine on eriti oluline, kuna kõrvalproduktid, mida enam ei vajata, võivad raku organellidega kokku põrgates kahjustada. Kui eksosoom kohtub rakumembraan, see sulandub sellega kokku ja tühjendab sisu lahtri välisküljele.
Funktsioon ja ülesanne
Eksotsütoos mängib suurt rolli mitte ainult lammaste ainete eemaldamisel rakust. Eksotsütoos mängib olulist rolli ka raku kontrollitud eemaldamisel ja vabastamisel hormoonid ja neurotransmitterid (biokeemiline messenger teabe edastamiseks ühest närvist teise). Eristatakse kahte peamist tüüpi eksotsütoosi: konstitutiivne eksotsütoos on protsess, mille käigus toimub membraan valgud on integreeritud rakumembraan ja biomembraani (rakukomponentide vaheline eralduskiht) uuendatakse või laiendatakse. Protsessi nimetatakse rakumembraan biogenees. Konstitutiivne eksotsütoos on eriti oluline tugi- ja sidekudede rakkudes, nagu valgud lastakse ka väljapoole. Stimuleeritud eksotsütoosi korral on spetsiifiline stiimul hormoon. See asub raku pinnal oleva retseptori (raku sihtmolekuli suhtes, mis on tundlik konkreetsete stiimulite suhtes) juures ja käivitab raku sees signaali. See mängib olulist rolli hormoonid sisse veri ja seedesekretsiooni vabanemisel seedesüsteemi toiduputru. Stimuleeritud eksotsütoosi oluline näide on insuliin vabastama. Insuliin vabanemine on eksotsütoosi protsess. Insuliin toodetakse kõhunäärmes. Sekretsiooni stimuleerib suurenenud glükoos taset ja ka tasuta rasvhapped ja aminohapped. Beetarakud toodavad rohkem adenosiin trifosfaat ja see toob kaasa blokaadi kaalium-sõltuvad kanalid. Insuliini sekretsioon aktiveeritakse kui kaltsium rakuvälise ruumi ioonid sisenevad beeta-rakkudesse. Insuliini vesiikulid sulanduvad beetaraku rakumembraaniga ja tühjenevad väljapoole. Insuliini sekretsioon on alanud. Insuliin tagab tasakaalus veri glükoos tasemel. Kui see protsess on häiritud, on oht diabeet. Osa sperma, mis koosneb eesnääre, on seotud ka eksotsütoosiga. Tekkinud sekretsioon transporditakse rakkudest välja kusejuha eksotsütoosi teel. Hormooni sekretsiooni jaoks on eksotsütoos eriline koht. Hormoonide vabanemise protsess on analoogne. Käivitussignaal on elektriline impulss vabastavas rakus. Hormoon, näiteks epinefriin, vabaneb vereringesse pärast koekeskkonda sattumist. See käivitab erineva vastuse, sõltuvalt sihtorganist. Neurotransmitterid koos hormoonidon samuti oluline eksotsütoosi produkt. Nad edastavad närvirakkude vahel elektrilist närviimpulssi. Praeguseks on olemas suur hulk neurotransmittereid, millel on positiivne mõju inimkehale. Ilmselt kõige olulisem neurotransmitter perifeersest närvisüsteem is atsetüülkoliin. see neurotransmitter võimaldab edastada närviimpulsse lihastesse. Kui süsteem kilterist väljub, Parkinsoni tõve sümptomidvõib näiteks käivitada selle puudumine dopamiini aasta aju. Glutamaat mängib programmis olulist rolli aju.Sõnumitooja aine on vajalik liikumise juhtimiseks, sensoorseks tajuks ja ka mälu. Seega aastal Alzheimeri patsientide vabastamine ja omastamine glutamaat on kahjustatud.
Haigused ja häired
Neurotransmitterite eksotsütoosi saab vältida toksiinide abil organismis. Näiteks toksiinid bakterid of teetanus on toksiline toime. Selle tulemuseks on krambid ja halvatus. Pärilik ainevahetushaigus tsüstiline fibroos on ka ebaõige eksotsütoosi põhjus. Mõjutatud rakud ei saa tungida ümbritsevasse koesse. Selle tulemusena on bronhide sekretsioon, pankrease sekretsioon, sapi ja sisemised suguelundid muutuvad viskoosseks ja kahjustatud elundites ilmnevad düsfunktsioonid. Üldiselt viirused lahkuvad peremeesrakust eksotsütoosi teel ja nakatavad seetõttu võõrrakke. Korrutamise peatamiseks viirused, võetakse viirusevastaseid aineid. Need on ravimid mis pärsivad korrutamist. Paljude haiguste ennetamiseks on nüüd võimalik vaktsineerida. Vaktsineerimine valmistab ette immuunsüsteemi võidelda patogeenid. immuunsüsteemi tunneb ära võõrad struktuurid ja vormid antikehade. Juhul väga keeruline viirusednagu HI-viirus (HIV) või hepatiidi C, see pole veel võimalik. Kuna viirused võivad muutuda ettearvamatu aja jooksul, on vaktsiini väljatöötamine väga keeruline. Kasvavad teadmised neurotransmitterite funktsioonide kohta annavad ka lähtepunkti tõhusate ravimite väljatöötamiseks ravimid, nagu näiteks depressioon.
