Endotsütoos on vedelate või tahkete ainete omastamine raku poolt. Selles protsessis kasutab rakk tahkete osakeste võtmiseks fagotsütoosi, samas kui lahustunud lahuse sisestamiseks kasutatakse pinotsütoosi. molekulid.
Mis on endotsütoos?
Endotsütoos on vedelate või tahkete ainete omastamine raku poolt. Eukarüootsed rakud on poolläbilaskvad rakumembraan et läbi pääsevad vaid mõned osakesed. Makromolekulide rakku sisenemiseks tuleb membraan läbi tungida. Endotsütoos võimaldab osakesi rakuvälisest ruumist üles võtta ja endotsütoosil on kaks erinevat vormi - pinotsütoos ja fagotsütoos. Endotsütoosi kasutatakse peamiselt vedelike ja makromolekulide võtmiseks, elimineerimiseks patogeenid ja säilitada ainevahetust. Lisaks on endotsütoosil oluline roll rakuväliste signaalide edastamisel.
Funktsioon ja roll
Endotsütoosi kasutatakse suuremate osakeste, makromolekulide ja molekulid rakku, mis toimub transpordi vesiikulite abil. Pärast signaalimist molekulid on seotud raku pinnaga, rakumembraan on taandatud, sulgedes neeldunud lasti. Rakku moodustub vesiikul, mida nimetatakse endosoomiks. Tuhanded need vesiikulid transpordivad lasti seejärel läbi raku, kus see kas ringlusse võetakse või laguneb. Endotsütoos võimaldab kontrollitud omastamist ja mängib olulist rolli ka immuunvastuses, kudede ja rakkude arengus, rakkude suhtluses ja signaaliülekandes. Lisaks osaleb see ka neuronite signaaliülekandes. Endotsütoosi saab kasutada mikroorganismide tõrjumiseks; siiski on võimalik ka viirused või soovimatud mikroorganismid siseneda rakku endotsüütiliselt. Üldiselt saab eristada kahte erinevat endotsütoosi vormi: pinotsütoos ja fagotsütoos. Fagotsütoosi abil saab sisestada suuremaid osakesi, sealhulgas näiteks makrofaagid või leukotsüüdid, mida nimetatakse ka fagotsüütideks. Fagotsütoosi kasutatakse peamiselt toidu tarbimiseks ja see hävitab degenereerunud rakke ja rakuväliseid prahte. Fagotsütoosi vahendab Fc retseptor, mis tunneb ära IgG molekulidega märgistatud osakesed. Fagotsütoosi nimetatakse ka "võõrkeha omastamiseks", kuna rakk sisaldab võõrmaterjali. Seda võimet omavad üherakulised või väherakulised eukarüoodid, mille hulka kuuluvad näiteks vetikad või seened. Fagotsütoos võimaldab organismil võidelda eksogeensete antigeenidega, näiteks bakterid. MHC-II retseptorid mäletavad killustunud osakesi, et neid saaks uuesti rünnata, kui neid uuesti rünnata. Inimese kehas on mitut tüüpi rakke, mis on võimelised fagotsütoosiks. Need sisaldavad:
- Dendriitrakud
- Koes sisalduvad makrofaagid
- Monotsüüdid
- Granulotsüüdid
Fagotsütoosi protsess on inimeste immuunsusega tihedalt seotud. Seetõttu on rakkudel, millel on võime läbida fagotsütoos, oluline roll viiruslike või bakteriaalsete haiguste eest kaitsmisel. Pinotsütoos hõlmab rakuvälise vedeliku omastamist ja rakk sisestab raku sisse väga lühikese aja jooksul rakuvälise vedeliku ja selles lahustunud ained. Seda protsessi nimetatakse ka vedelikufaasi endotsütoosiks. Eukarüootsetes rakkudes on pinotsütoosil neli erinevat vormi: makropinotsütoos, klatriinist sõltuv endotsütoos, caveolae vahendatud endotsütoos ning klatriinist ja caveolaest sõltumatu endotsütoos. Makropinotsütoosi korral toimub plasmamembraani sulamine pikkade membraanide väljaulatuvate osadega, haarates palju rakuvälist vedelikku. Klatriinist sõltuva endotsütoosi abil sisestatakse rakuvälised molekulid. See võimaldab pidevalt omastada olulisi aineid nagu raud. Caveolae on plasmamembraani invaginatsioonid, millel on pudeli kuju ja mis täidavad rakus arvukalt funktsioone. Näiteks vastutavad nad signaali ülekande eest. Kuid caveolae sisestatakse rakkudes väga aeglaselt, nii et caveolea vahendatud endotsütoos ei võta suures koguses rakuvälist vedelikku. Klatriinist sõltumatud mehhanismid on leitud neuroendokriinsetes rakkudes ja neuronites, kus nad osalevad valgud plasmamembraani.
Haigused ja häired
Endotsütoos on rakuline protsess, mille käigus edastatakse signaale ja toit imendub. Selle protsessi katkemise korral võivad tekkida haigused. Membraanitranspordi defektiga võib seostada mitmeid haigusi, sealhulgas kasvajaid, infektsioone ja neurogeneratiivseid haigusi. Näiteks Rabi perekonna geenide mutatsioonid põhjustavad Charcot-Marie-Toothi neuropaatiat. See sündroom on perifeersete haiguste haigus närvisüsteem milles kõndimisvõime on piiratud. Jalgade deformatsioonid tekivad ja lihased väsimus väga kiiresti. Lihaste atroofia võib esineda ka jalgades ja sääreosades või käsivartes ja kätes. Lisaks väheneb närvi juhtivuse kiirus ja mõjutatud isikud kannatavad sensoorsete häirete all. Lihased refleks on nõrgenenud või puuduvad täielikult, samuti võib elu jooksul tekkida luustiku deformatsioone. Endotsütoos on häiritud ka Huntingtoni tõbi. Huntingtoni tõbi on ka neurodegeneratiivne haigus, mille korral närvirakud surevad ja sümptomid nagu dementsus, tekivad liikumishäired või muutused iseloomus. Huntingtoni tõbi on pärilik haigus, mis on põhjustatud proteiinist huntintiinist. Mõjutatud isikutel esineb põhitripleti CAG kuni 250 korda, samas kui tervetel inimestel ainult 9 kuni 35 korda. Esimesed sümptomid ilmnevad tavaliselt 30–40-aastaselt, ehkki haigus võib kesta kuni 20 aastat ja lõppkokkuvõttes lõppeda surmaga.
