esocitosi è il processo di rilascio di sostanze dall'interno della cellula verso l'esterno. Questo complesso processo si svolge in più fasi. Viene fatta una distinzione tra esocitosi costitutiva ed esocitosi stimolata.
Cos'è l'esocitosi?
Lo scarico di sostanze dalla cellula è definito esocitosi. Il processo è molto veloce e compatto. Le sostanze vengono rilasciate dallo spazio intracellulare, cioè dall'interno della cellula, nello spazio intercellulare, all'esterno della cellula. Esattamente l'opposto è il caso dell'endocitosi.
Poiché i sottoprodotti e i prodotti di scarto che si formano durante i processi metabolici nella cellula non possono essere immagazzinati permanentemente all'interno della cellula, questi prodotti vengono rimossi.
L'apparato di Golgi (organello cellulare che si trova direttamente accanto al nucleo cellulare ed è responsabile dell'adattamento delle proteine) si restringe con vescicole piene di materiali di scarto. Questi sono gli esosomi. Questi impediscono ai materiali di scarto di entrare in contatto con il citoplasma (plasma cellulare).
Prevenire ciò è particolarmente importante, poiché i sottoprodotti che non sono più necessari potrebbero causare danni quando vengono a contatto con gli organelli cellulari. Quando l'esosoma colpisce la membrana cellulare, si fonde con essa e svuota il contenuto all'esterno della cellula.
Funzione e compito
L'esocitosi non gioca solo un ruolo importante nella rimozione della materia ovina dalla cellula. L'esocitosi svolge anche un ruolo importante nella rimozione controllata dalle cellule e nel rilascio di ormoni e neurotrasmettitori (sostanza messaggera biochimica per la trasmissione di informazioni da un nervo all'altro).
Si distingue tra due tipi principali di esocitosi: l'esocitosi costitutiva è il processo in cui le proteine di membrana vengono integrate nella membrana cellulare e la biomembrana (strato separatore tra i compartimenti cellulari) viene rinnovata o espansa.
Il processo è noto come biogenesi della membrana cellulare. L'esocitosi costitutiva è particolarmente importante nelle cellule del tessuto di supporto e connettivo, poiché le proteine vengono rilasciate anche all'esterno.
Nell'esocitosi stimolata, lo stimolo specifico è un ormone. Si trova su un recettore (molecola bersaglio di una cellula sensibile a determinati stimoli) sulla superficie cellulare e innesca un segnale all'interno della cellula. Questo gioca un ruolo importante nel rilascio di ormoni nel sangue e nel rilascio di secrezioni digestive nella polpa nel sistema digestivo. Un importante esempio di esocitosi stimolata è la somministrazione di insulina.
La secrezione di insulina è un processo di esocitosi. L'insulina è prodotta nel pancreas. Il rilascio è stimolato da un aumento del contenuto di glucosio e anche da acidi grassi liberi e amminoacidi. Le cellule beta producono più adenosina trifosfato e questo porta a un blocco dei canali dipendenti dal potassio.
Il rilascio di insulina è attivato dagli ioni calcio che penetrano nelle cellule beta dallo spazio extracellulare. Le vescicole di insulina si fondono con la membrana cellulare della cellula beta e si svuotano verso l'esterno. L'insulina ha iniziato a essere rilasciata. L'insulina garantisce un livello equilibrato di zucchero nel sangue. Se questo processo è disturbato, c'è il rischio di diabete.
Una parte dello sperma, che consiste nella secrezione della prostata, è anche associata all'esocitosi. La secrezione prodotta viene trasportata fuori dalle cellule attraverso l'esocitosi nell'uretere.
L'esocitosi è di particolare importanza per il rilascio di ormoni. Il processo di rilascio degli ormoni è analogo. Il segnale di attivazione è un impulso elettrico nella cella di rilascio. L'ormone, come l'adrenalina, viene rilasciato nel flusso sanguigno dopo essere stato rilasciato nel tessuto circostante. A seconda dell'organo bersaglio, innesca una reazione diversa.
Oltre agli ormoni, anche i neurotrasmettitori sono un prodotto importante dell'esocitosi. Trasmettono l'impulso nervoso elettrico tra le cellule nervose.
Finora ci sono un gran numero di neurotrasmettitori che hanno un effetto positivo sul corpo umano. Il neurotrasmettitore più importante nel sistema nervoso periferico è l'acetilcolina. Questa sostanza messaggera consente la trasmissione degli impulsi nervosi ai muscoli. Se il sistema è sbilanciato, i sintomi della malattia di Parkinson possono essere innescati da una mancanza di dopamina nel cervello.
Il glutammato è importante nel cervello. Questa sostanza messaggera è necessaria per il controllo del movimento, per la percezione sensoriale e anche per la memoria. Il rilascio e l'assorbimento del glutammato sono compromessi nei malati di Alzheimer.
Malattie e disturbi
L'esocitosi dei neurotrasmettitori può essere prevenuta dalle tossine nel corpo. Ad esempio, le tossine dei batteri del tetano sono velenose. Ciò si traduce in crampi e paralisi.
La fibrosi cistica della malattia metabolica ereditaria è anche una causa di una esocitosi impropria. Le cellule colpite non possono penetrare nel tessuto circostante. Di conseguenza, la secrezione bronchiale, la secrezione del pancreas, della bile e degli organi genitali interni diventano viscosi e negli organi colpiti si verificano disturbi funzionali.
In generale, i virus lasciano la cellula ospite attraverso l'esocitosi e quindi attaccano le cellule estranee. Gli antivirali vengono utilizzati per impedire al virus di moltiplicarsi. Questi sono farmaci che inibiscono la riproduzione.
Per prevenire molte malattie è ora possibile vaccinarsi. La vaccinazione prepara il sistema immunitario a difendersi dagli agenti patogeni. Il sistema immunitario riconosce le strutture estranee e forma gli anticorpi.
Ciò non è ancora possibile con virus molto complicati, come il virus HI (HIV) o l'epatite C. Poiché i virus possono cambiare nel tempo imprevedibile, lo sviluppo di un vaccino è molto difficile.
La crescente conoscenza delle funzioni dei neurotrasmettitori fornisce anche punti di partenza per lo sviluppo di farmaci efficaci, come la depressione.
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