Биохимия мембран. Эдоцитоз и экзоцитоз. Том 2 - Болдырева А.А.
Скачать (прямая ссылка):
клетке. Благодаря этому вещества могут поступать в определенные ткани,
преодолевая тканевые барьеры.
Явление трансцитоза обнаружено при движении белков плазмы через эндотелий
капилляра (кровь - эндотелий - клетка или межклеточная среда), транспорте
IgG через эпителиальный слой печени и молочной железы. В ходе трансцитоза
также наблюдается рециклизация плазмалеммы. Эндотелий капилляров способен
в обоих направлениях между плазмой крови и внеклеточной жидкостью
осуществлять быстрый обмен макромолекулами путем пиноцитоза или путем
диффузии через межклеточные щелевидные контакты. Клетки эндотелия
образуют гладкие эндосомы для системы трансцитоза и обычные эндосомы с
трансформацией в лизосомах. По одним данным, клетки эндотелия содержат
104 гладких эндосом (?/ = 500- 1000 нм), которые занимают 10% клеточного
объема и обеспечивают трансцитоз, по другим - многочисленные мелкие
гладкие эндосомы (?/=60-70 нм) составляют 30-40% клеточного объема
эндотелия и осуществляют быстрый транспорт веществ менее чем за 1 мин.
В кишечном эпителии транспорт IgG происходит путем ¦специфического
эндоцитоза через Fc-рецепторы и образование одетых везикул. IgG
захватывается ресничками на апикальной поверхности и переносится на
базолатеральную поверхность клеток, рецепторы рециклизируются в виде
везикул, т. е. возвращаются на апикальную поверхность. Если клетки
эпителия инкубировать с пероксидазой и лигандом (комплекс ферритина и
IgG), то оба вещества включались в апикальную часть клеток. Пероксидаза в
составе эндосом включалась в лизосомы, но не мигрировала через всю
клетку, а второе вещество, минуя лизосомы, достигало базолатеральной
поверхности. Сам ферритин, как и пероксидаза, неспецифически
адсорбировался клеткой жидкофазным пиноцитозом, часть его разрушалась в
лизосомах, а другая - передвигалась в составе эндосом через всю клетку.
Для многих гетерологичных клеточных систем (кровь - 'эпителий - другая
клетка, кровь - глия - нейрон, среда - ней-poHj - нейрон2 и др.) доказан
межклеточный перенос различных макромолекул. Как уже отмечалось, это путь
для преодоления различных гистогематических барьеров. Например, клетки
астроцитов синтезируют нейроспецифический белок 5-100, который затем
поступает в нейрон, где он осуществляет свои функции. Также известно, что
сателлитные клетки глии адренергических нервов синтезируют фактор роста
нерва, который далее поступает в аксон и тело нейрона, где и регулирует
рост
32
нервов. Известно, что нейроны могут секретировать ацетил-холинэстеразу,
которая далее попадает в капилляры, особенно в зоне с полным или
частичным отсутствием гематоэнцефали-ческого барьера (ядра шва, area
postrema, синее пятно, черная субстанция).
Существуют доказательства транснейронного переноса макромолекул в
зрительных путях и гиппокампе мозга как в синаптических, так и в
несинаптических участках контактирующих нейронов, а также доказательства
нейротканевого и глио-нейронного переноса макромолекул путем эндоцитоза.
В опытах с перевязкой аксона показано, что везикулы, вакуоли, тубулярные
структуры ЭПР транспортируются вдоль по нейрону в прямом и обратном
направлениях и без включения внутрь экзогенных маркеров. Это указывает на
контейнерный (в форме везикул) путь переноса макромолекул от центра к
периферии и, наоборот, без трансформации веществ. Например, пероксидаза,
захваченная перикарионом нейрона, попадает в эндосомы и, минуя систему
ГЭРЛ, с прямым медленным аксо-током (1,5 мм/сут) переносится в терминали.
Другой пример: ацетилхолинэстераза, синтезируясь как белок в теле
нейрона, мигрирует в терминаль с медленным аксотоком как растворимая
форма фермента и с быстрым аксотоком в везикулах.
В терминалах ацетилхолинэстераза поступает в состав ак-солеммы и
пресинаптической мембраны холинергических нейронов и может далее путем
экзоцитоза секретироваться в синаптическую щель и затем встраиваться в
постсинаптическую мембрану.
В связи с трансцитозом необходимо кратко упомянуть идею о межтханевом
транспорте генетического материала (ДНК), которая возникла в 60-70-е
годы. Клетки костного мозга секре-тнруют фрагменты ДНК в кровоток, далее
ДНК может поступать путем эндоцитоза в быстро регенерирующие кчетки
(например, в печень). После инъекции животным экзогенной ДНК в кровь она
встраивается каким-то образом в ДНК реципиента, причем, очевидно, это
путь эндоцитоза, так как этот процесс происходит и на фоне ингибитора
синтеза ДНК - ок-симочевины. Клетки захватывают экзогенную ДНК (как
низкомолекулярную, так и высокополимерную), но захват нативной ДНК
происходит эффективнее по сравнению с денатурированной. Не только
гомологичная, но и гетерологичная ДНК, инъецированная животным, может
встраиваться в геном реципиентов, что сопровождается появлением
генетических признаков донора. Предполагают, что встраивание экзогенных
фрагментов в ДНК клеток-реципиентов может происходить лишь при наличии
предсуществующих разрывов полинуклеотидной цепи. Индукция дополнительных
