Биохимия мембран. Эдоцитоз и экзоцитоз. Том 2 - Болдырева А.А.
Скачать (прямая ссылка):
синапса лягушек секреция ацетилхолина сопровождается утолщением
пресинаптической мембраны; через 20 мин - новообразование лабильных
короткоживущих одетых везикул, вакуолей и цистерн; через 60 мин -
ультраструктура синапсов нормализуется.
Очень важно, что наблюдаемый процесс рециклизации синаптических пузырьков
происходит и в децентрализованных тер-миналях, т. е. в условиях
прекращения доставки в нервные окончания из тела нейронов новых
синаптических пузырьков. При электростимуляции холинергических нервов
электрического органа ската в терминалях появляются плотные синаптические
пузырьки, у которых диаметр на 20-30% меньше, чем у обычных синаптических
пузырьков в состоянии покоя. Плотные синаптические пузырьки при
стимуляции захватывают частицы декстрана, добавленного в перфузат, что
указывает на участие этих синаптических пузырьков в одном и более циклах
экзо- и эндоцитоза. Эти новообразованные синаптические пузырьки
метаболически активны и захватывают преимущественно вновь синтезированный
медиатор - ацетилхолин.
В нервно-мышечных синапсах при умеренной пресинаптической стимуляции
(2Гц, 4 ч) описан быстрый вариант рециклиза-ции, при котором образуется
очень мало одетых везикул. В этом случае сразу после слипания
синаптических пузырьков с плазмалеммой без смешения мембран происходит
последующее их разделение. Экзоцитоз уравновешивается протекающим
эндоцито-зом без стадии новообразования одетых везикул рядом с районом
экзоцитоза, в таком случае в ходе пресинаптической стимуляции не
отмечается снижения количества синаптических пузырьков в терминалях и
увеличения площади плазмалеммы.
Второй способ рециклизации - сравнительно быстрое форми-
58
рование новых секреторных гранул без трансформации в лизосомах. В этом
случае усиленный эндоцитоз после экзоцитоза сопровождается образованием
одетых везикул, эндосом, которые поступают в аппарат Гольджи, где они
сливаются с мембранами и далее секреторные гранулы образуются здесь (см.
рис. 3) и мигрируют к периферии - к району экзоцитоза. Такой способ
описан для гранул поджелудочной и околоушной желез.
Наконец третий способ - медленное формирование секреторных гранул в
системе ГЭРЛ, т. е. при участии лизосомной трансформации. В этом случае
образовавшиеся эндосомы в ходе усиленного эндоцитоза после экзоцитоза
поступают в л изосомы, сливаются с их мембранами, далее вторичные
лизосомы и аппарат Гольджи участвуют в "новом" формировании популяции
секреторных гранул. Эти способы хорошо демонстрируются в опытах с
использованием специфических меток (пероксидаза, ферритин и др.). Второй
и третий способы характерны и для нейронов.
Описанный в этом разделе феномен обнаружен и в тех секреторных клетках,
которые путем экзоцитоза секретируют вещества постоянно. Это клетки,
секретирующие коллаген и гликопротеины, макрофаги, секретирующие
лизосомные ферменты, и клетки миеломы, секретирующие иммуноглобулины. В
этом случае ускоренный пиноцитоз используется для доставки мембранного
материала в аппарат Гольджи, где затем вновь формируются секреторные
гранулы.
Факторы, стимулирующие компенсаторный эндоцитоз после экзоцитоза, пока
неизвестны. Участки плазмалеммы, где происходит экзоцитоз и эндоцитоз,
пространственно разобщены. Главное- повышенный уровень экзоцитоза,
выражающийся в полном слиянии секреторных гранул с плазмалеммой и
увеличении поверхности клеточной мембраны, спустя некоторое время
индуцирует удаление избыточного мембранного материала путем эндоцитоза
для постепенного восстановления плазмалеммы.
Процесс рециклизации синаптических пузырьков, видимо, зависит от ионов
Са. а-Латротоксин (см. разд. 3,5) в безкальцие-вой среде вызывает в
нервно-мышечном препарате лягушек в течение 45-60 мин массивный,
асинхронный выброс ацетилхолина, при этом количество синаптических
пузырьков снижается, терми-нали становятся набухшими, что указывает на
отсутствие рециклизации синаптических пузырьков. В среде, содержащей ионы
Са, а-латротоксин приводит к еще большему выбросу медиатора, чем в
безкальциевой среде. Морфологические изменения в терминалях при этом
отсутствуют, что указывает на сбалансированность экзо- и эндоцитоза,
рециклизации синаптических пузырьков. В этих условиях добавление
пероксидазы приводило к появлению этой метки в синаптических пузырьках.
Экзоцитоз
3
3.1. Типы секреции веществ
Каждая клетка потенциально является или гормональной, или секреторной.
Клетки секретируют вещества главным образом путем экзоцитоза, т. е. путем
слипания и слияния с плазмалеммой везикул (гранул), содержащих
секретируемые вещества в высокой концентрации. В результате везикулы
сливаются с плазмалеммой, а во внеклеточную среду секретируются вещества
(табл. 3).
Экзоцитоз содержимого без выброса самих секреторных гранул можно
представить как обратный эндоцитоз. Клетки освобождаются от ненужных,
токсических, непереваривающихся продуктов либо высвобождают вещества,
необходимые сообществу клеток, различным клеткам-мишеням. Именно в
