Transcytose

De Transcytose is een soort stoftransport waarbij een bepaalde stof via endocytose in de cel wordt opgenomen en via exocytose weer in de extracellulaire ruimte wordt afgegeven. Transcytose is receptor-gestuurd en vindt voornamelijk plaats in het epitheel van de darm, bij de bloed-hersenbarrière en in de placenta. De gevolgen van een transcytosestoornis zijn afhankelijk van de locatie.

Wat is transcytose?

Het gebied achter een biomembraan is een grotendeels gecontroleerd gebied dat de binnenkant van de buitenkant afschermt en de cel bijvoorbeeld in staat stelt zijn celomgeving op te bouwen en later in stand te houden. Dit specifieke milieu is van vitaal belang voor cellen omdat het hun essentiële functionele processen mogelijk maakt.

De dubbele laag van een biologisch membraan bestaat uit fosfolipiden en kan daarom alleen worden doorgelaten door gassen en minuscule, ongeladen moleculen. Ionen en andere stoffen met biologische effectiviteit kunnen deze laag niet gemakkelijk passeren. Vanwege hun hydrofiele aard worden ze als een barrière tegengehouden door de lipidedubbellaag van het biomembraan.

Om deze reden zijn transportmechanismen nodig die bepaalde ionen bepaalde cellen binnen smokkelen. Dergelijke mechanismen komen overeen met de mechanismen van membraantransport, dat stoffen door een biologisch membraan transporteert. Membraantransport kan overeenkomen met transmembraantransport in de zin van diffusie, actief of passief transport.

Naast het transmembraantransport vinden in het menselijk lichaam zogenaamde membraanverplaatsende materiaaltransporten plaats. Er zijn drie soorten van deze membraanverplaatsende transporten. Naast endocytose en exocytose is transcytose er een van. In de geneeskunde betekent transcytose het transport van stoffen door middel van receptoren. Met behulp van receptoren worden stoffen door cellen getransporteerd.

Functie en taak

Transcytose wordt ook wel genoemd Cytopempsis aangewezen. Het is een transport van stoffen met behulp van receptoren. De meeste receptoren van het menselijk lichaam zijn cellulaire receptoren die meestal overeenkomen met eiwitten. Sommigen van hen hebben de vorm van membraanreceptoren in het celmembraan, bijvoorbeeld de opioïde receptoren. Nucleaire receptoren bevinden zich in het cytosol of de kern van een cel, zoals bijvoorbeeld steroïde receptoren.

Alle receptoren in het menselijk lichaam hebben een specifieke fit voor bepaalde moleculen. De pasvorm kan worden aangepast aan liganden of grotere delen van het molecuul. Het binden van stoffen aan receptoren werkt volgens het fit-in principe: alleen bepaalde stoffen passen op bepaalde receptoren.

Het transportproces van transcytose maakt gebruik van de structuur en de specifieke functie van receptoren. Materiaal buiten een specifiek biomembraan of cel kan door de betreffende cel worden getransporteerd met behulp van receptorafhankelijk transport. De principes van endocytose en exocytose komen dus samen bij transcytose.

Bij endocytose worden niet-cellulaire materialen de cel binnengedrongen en vernauwd, omdat bepaalde delen van het celmembraan binnenstebuiten keren. De exocytose verwijdert op zijn beurt stoffen uit de cel. Beide principes zijn relevant voor transcytose voor zover de stof bij dit type stoftransport eerst de cel moet binnenkomen om aan de andere kant weer te verlaten.

Net als bij endocytose worden blaasjes gevormd tijdens de opname van stoffen tijdens transcytose. Net als bij exocytoseprocessen worden de blaasjes met de stof die ze bevatten tijdens transcytose weer naar buiten afgegeven. Bij transcytose komt dit transport naar buiten overeen met het doorgeven van de blaasjes aan de naburige cel of in de extracellulaire ruimte. Er verandert niets aan de inhoud en samenstelling van de vervoerde stoffen.

Transcytose wordt voornamelijk uitgevoerd door de epitheelcellen van de bloedvaten en de cellen van het darmepitheel. Een ander transport van stoffen is in deze gevallen niet mogelijk vanwege de nauwe overgangen in de ruimtes tussen de cellen. Transcytose-receptoren zijn bijvoorbeeld de membraangebonden Fc-receptoren die zich in de placenta bevinden. Dergelijke receptoren zijn ook aanwezig op het apicale darmepitheel van het kind, waar ze maternaal IgG naar de foetus transporteren via transcytose. Bovendien vindt receptor-gemedieerde transcytose plaats bij de bloed-hersenbarrière.

Tijdens transcytose herkent de receptor de stof in kwestie en neemt deze via endocytose op in de cel. De doorgang door de cel vindt plaats in een blaasje, dat aan de andere kant van de cel weer wordt afgevoerd door exocytose.

Ziekten en aandoeningen

Als de processen van transcytose worden verstoord, kan dit ernstige gevolgen voor de gezondheid hebben, omdat hierdoor tal van stoffen hun plaats van gebruik niet meer bereiken. Een transcytosestoornis tijdens de zwangerschap is bijvoorbeeld bijzonder dodelijk. De passage van maternale antilichamen in het embryo wordt geassocieerd met nestbescherming. Dit is een natuurlijke bescherming van pasgeborenen tegen infectieziekten in de context van passieve immunisatie.

In de laatste weken van de zwangerschap passeren de IgG-antistoffen van de moeder de placenta door middel van transcytose en bereiken ze het kind. Na de bevalling heeft de pasgeborene basisbescherming tegen veel ziekteverwekkers. In de eerste weken na de geboorte is deze bescherming de enige die beschikbaar is, aangezien het kind nog geen eigen antistoffen aanmaakt. Na ongeveer drie maanden begint de zelfproductie van de overgedragen antilichamen.

Als er geen antilichamen worden overgedragen van de moeder op het kind als onderdeel van een verstoorde transcytose, is er geen nestbescherming na de geboorte. De pasgeborene is merkbaar vatbaar voor infectieziekten en moet mogelijk zelfs als intramurale patiënt worden verzorgd.

Stoornissen in transcytose bij de bloed-hersenbarrière zijn ook fataal. De hersenen missen bij dergelijke aandoeningen belangrijke stoffen. Omdat de hersenen het controlecentrum zijn van alle lichaamsprocessen, kunnen de gevolgen navenant ernstig zijn.