Endocytosis: Chức năng, Vai trò & Bệnh tật

Nội bào là sự hấp thu các chất lỏng hoặc rắn của tế bào. Trong quá trình này, quá trình thực bào được sử dụng bởi tế bào để lấy các hạt rắn, trong khi quá trình pinocytosis được sử dụng để chuyển hóa chất hòa tan bên trong phân tử.

Endocytosis là gì?

Nội bào là sự hấp thu các chất lỏng hoặc rắn của tế bào. Tế bào nhân chuẩn có chất bán thấm màng tế bào mà chỉ một vài hạt có thể đi qua. Để các đại phân tử đi vào tế bào, màng phải được xuyên qua. Endocytosis cho phép các hạt được lấy từ không gian ngoại bào, và có hai hình thức khác nhau của endocytosis - pinocytosis và thực bào. Nội bào chủ yếu được sử dụng để lấy chất lỏng và các đại phân tử, loại bỏ mầm bệnh và duy trì quá trình trao đổi chất. Ngoài ra, endocytosis đóng một vai trò quan trọng trong việc chuyển tiếp các tín hiệu ngoại bào.

Chức năng và vai trò

Endocytosis được sử dụng để lấy các hạt lớn hơn, các đại phân tử và phân tử vào tế bào, xảy ra nhờ các túi vận chuyển. Sau khi báo hiệu phân tử được liên kết với bề mặt của tế bào, màng tế bào được thụt vào, bao quanh hàng hóa bị hấp thụ. Một túi được gọi là endosome hình thành bên trong tế bào. Hàng nghìn túi này sau đó vận chuyển hàng hóa qua một ô, nơi nó được tái chế hoặc phân hủy. Endocytosis cho phép sự hấp thu có kiểm soát và cũng đóng một vai trò thiết yếu trong phản ứng miễn dịch, phát triển mô và tế bào, giao tiếp tế bào và truyền tín hiệu. Hơn nữa, nó cũng tham gia vào quá trình truyền tín hiệu tế bào thần kinh. Endocytosis có thể được sử dụng để đẩy lùi vi sinh vật; tuy nhiên, nó cũng có thể virus hoặc các vi sinh vật không mong muốn xâm nhập vào tế bào bằng con đường nội bào. Nhìn chung, có thể phân biệt hai hình thức khác nhau của hiện tượng endocytosis: pinocytosis và thực bào. Bằng phương pháp thực bào, các phần tử lớn hơn có thể được xâm nhập vào bên trong, bao gồm, ví dụ, đại thực bào hoặc bạch cầu, còn được gọi là thực bào. Thực bào chủ yếu được sử dụng để lấy thức ăn và thải bỏ các tế bào thoái hóa và các mảnh vụn ngoại bào. Quá trình thực bào được thực hiện qua trung gian của thụ thể Fc, thụ thể này nhận biết các phần tử được gắn nhãn phân tử IgG. Thực bào còn được gọi là “sự hấp thụ vật thể lạ” vì tế bào kết hợp vật chất lạ. Khả năng này được sở hữu bởi các sinh vật nhân chuẩn đơn bào hoặc ít tế bào, chẳng hạn như tảo hoặc nấm. Thực bào cho phép cơ thể chống lại các kháng nguyên ngoại sinh, chẳng hạn như vi khuẩn. Các thụ thể MHC-II ghi nhớ các hạt đã bị phân mảnh để chúng có thể bị đẩy lùi nếu chúng bị tấn công lần nữa. Trong cơ thể người, có một số loại tế bào có khả năng thực bào. Bao gồm các:

  • Tế bào đuôi gai
  • Đại thực bào chứa trong mô
  • Bạch cầu đơn nhân
  • Bạch cầu hạt

Quá trình thực bào có liên quan mật thiết đến khả năng miễn dịch ở người. Do đó, các tế bào có khả năng thực bào đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống lại các bệnh do vi rút hoặc vi khuẩn gây ra. Pinocytosis liên quan đến việc hấp thụ chất lỏng ngoại bào, và trong một thời gian rất ngắn tế bào sẽ hấp thụ chất lỏng ngoại bào và các chất hòa tan trong đó. Quá trình này còn được gọi là endocytosis pha lỏng. Trong tế bào nhân thực, có bốn dạng phân biệt của pinocytosis: macropinocytosis, endocytosis phụ thuộc clathrin, endocytosis qua trung gian caveolae, và endocytosis không phụ thuộc clathrin và caveolae. Trong bệnh tăng bạch cầu đại bào, sự hợp nhất của màng sinh chất với phần lồi của màng dài xảy ra, cuốn theo nhiều chất lỏng ngoại bào. Bằng phương pháp nội bào phụ thuộc clathrin, các phân tử ngoại bào được nội hóa. Điều này cho phép hấp thu liên tục các chất quan trọng như ủi. Caveolae là sự xâm nhập của màng sinh chất có hình dạng của một cái chai và thực hiện nhiều chức năng trong tế bào. Ví dụ, chúng chịu trách nhiệm truyền tín hiệu. Tuy nhiên, caveolae được nội bào hóa rất chậm trong tế bào, do đó, một lượng lớn chất lỏng ngoại bào không được hấp thụ bởi quá trình nội bào qua trung gian caveolea. protein vào màng sinh chất.

Bệnh tật và rối loạn

Endocytosis là một quá trình tế bào qua đó các tín hiệu được truyền đi và thức ăn được hấp thụ. Nếu sự gián đoạn của quá trình này xảy ra, các bệnh có thể phát sinh. Một số bệnh có thể được cho là do khiếm khuyết trong vận chuyển màng, bao gồm khối u, nhiễm trùng và các bệnh thoái hóa thần kinh. Ví dụ, đột biến trong gen họ Rab gây ra bệnh thần kinh Charcot-Marie-Tooth. Hội chứng này là một bệnh của ngoại vi hệ thần kinh trong đó khả năng đi lại bị hạn chế. Dị tật chân xảy ra và cơ bắp mệt mỏi rất nhanh. Teo cơ cũng có thể xảy ra ở bàn chân và cẳng chân hoặc ở cẳng tay và bàn tay. Ngoài ra, vận tốc dẫn truyền thần kinh bị giảm và những người bị ảnh hưởng bị rối loạn cảm giác. Cơ bắp phản xạ bị suy yếu hoặc hoàn toàn không có, và dị tật xương cũng có thể xảy ra trong quá trình sống. Quá trình sinh nội bào cũng bị rối loạn trong bệnh Huntington. Huntington cũng là một bệnh thoái hóa thần kinh, trong đó các tế bào thần kinh chết đi và các triệu chứng như sa sút trí tuệ, rối loạn vận động hoặc thay đổi tính cách xảy ra. Huntington là một bệnh di truyền do protein Huntingtin gây ra. Ở những người bị ảnh hưởng, CAG bộ ba cơ bản xảy ra tới 250 lần, trong khi ở những người khỏe mạnh, nó chỉ xảy ra từ 9 đến 35 lần. Các triệu chứng đầu tiên thường trở nên rõ ràng ở độ tuổi từ 30 đến 40, mặc dù bệnh có thể kéo dài đến 20 năm và cuối cùng dẫn đến tử vong.