Τι είναι η Πινοκυττάρωση;

Η πινοκύττωση είναι η διαδικασία κατά την οποία ένα κύτταρο παίρνει εξωκυτταρικό υγρό για να διατηρήσει την εσωτερική πίεση και να απορροφήσει τα διαλυμένα θρεπτικά συστατικά. Το κύτταρο το κάνει αυτό κολπώντας ή σχηματίζοντας μια μικρή κοιλότητα στην πλασματική μεμβράνη που γεμίζει με εξωκυττάριο υγρό. Μόλις το κύτταρο απορροφήσει το υγρό, τσιμπάει το νέο κυστίδιο και το καταπίνει στο κυτταρόπλασμα. Η πινοκύττωση είναι μια μορφή ενδοκυττάρωσης, η οποία είναι η διαδικασία κατά την οποία ένα κύτταρο παίρνει μόρια ή ουσίες έξω από το κύτταρο.

Όσοι λάτρεις της περιπέτειας τους αρέσει να κάνουν μεγάλες πεζοπορίες σε ψηλά βουνά με ηλιοφάνεια καταλαβαίνουν ένα βασικό πράγμα—Ενυδάτωση =Επιβίωση. Η διασφάλιση ότι το σώμα μας και το σύστημά μας έχουν αρκετό νερό είναι κρίσιμης σημασίας για τη ζωή κάθε ανθρώπου στον κόσμο. Το να πιάνουμε ένα μπουκάλι νερό είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεται το σώμα μας σε μακροσκοπική κλίμακα, αλλά όπως μας αρέσει να κάνουμε στο ScienceABC, όταν λαμβάνουμε υπόψη τον μικρόκοσμο, βρίσκουμε λαμπρούς παραλληλισμούς.

Ναι, σε κυτταρικό επίπεδο, το «ποτό κυττάρων» είναι πραγματικό πράγμα και επίσημα ονομάζεται πινοκύτταση . Αυτή η διαδικασία είναι μια μορφή ενδοκυττάρωσης, ο γενικός όρος για τη δράση των κυττάρων που καταβροχθίζουν και καταπίνουν μόρια ή ουσίες έξω από το κύτταρο, μέσω της πλασματικής μεμβράνης. Η πινοκυττάρωση σχετίζεται στενά με τη φαγοκυττάρωση, η οποία συνήθως αναφέρεται ως "φαγοκυτταρική κατανάλωση".

Ορισμός πινοκύτωσης

Με απλά λόγια, η πινοκύττωση είναι η γενική πρόσληψη εξωκυττάριου υγρού από ένα κύτταρο προκειμένου να διατηρήσει την εσωτερική του πίεση και να απορροφήσει τα διαλυμένα θρεπτικά συστατικά στο καταπιεσμένο τμήμα του υγρού. Ορισμένα μόρια είναι σε θέση να διασχίσουν την πλασματική μεμβράνη παθητικά, αλλά η πινοκύττωση επιτυγχάνει αυτόν τον τύπο κατάποσης σε ευρύτερη κλίμακα. Μέσα από τη διαδικασία της κολπίτιδας, σχηματίζεται μια μικρή κοιλότητα στην πλασματική μεμβράνη, η οποία θα γεμίσει με εξωκυττάριο υγρό. Για να το οπτικοποιήσετε αυτό, φανταστείτε μια πίτα που έχει αφαιρεθεί μια φέτα. Μόλις το υγρό γεμίσει αυτό το «κενό», η κυτταρική μεμβράνη μπορεί να τσιμπήσει αυτό το νεοσχηματισμένο κυστίδιο, καταβροχθίζοντας το κυστίδιο και τα περιεχόμενά του μέσα στο κυτταρόπλασμα.

Σε αντίθεση με τη φαγοκυττάρωση, η πινοκυττάρωση είναι μια πολύ λιγότερο ειδική διαδικασία και επομένως αναφέρεται ως μεταφορά χύδην. Η διαδικασία της πινοκύττωσης μπορεί να διεγείρεται από την ιδιαίτερη παρουσία ουσιών στο εξωκυττάριο υγρό, π.χ. σάκχαρα ή πρωτεΐνες, αλλά όταν το κύτταρο κινείται για να καταπιεί αυτή την σταγόνα υγρού, θα καταναλώσει επίσης όλα τα διαλυμένα άλατα και άλλα μόρια που υπάρχουν στο το νερό. Σχεδόν όλα τα κύτταρα εκτελούν κάποιο είδος μαζικής μεταφοράς και η πινοκύττωση είναι εξαιρετικά συχνή στα ευκαρυωτικά κύτταρα.

(Φωτογραφία:Jacek FH/Wikimedia Commons)

Μόλις εμφανιστεί πινοκύττωση, υπάρχει τώρα ένα κυστίδιο που επιπλέει στο κυτταρόπλασμα σαν φυσαλίδα, με το τοίχωμα του κυστιδίου να είναι κατασκευασμένο από την πλασματική μεμβράνη του κυττάρου. Δύο πράγματα μπορεί να συμβούν τώρα:1) το κυστίδιο μπορεί να περάσει ανενόχλητο στην άλλη πλευρά του κυττάρου και να προστεθεί ξανά στη μεμβράνη μέσω εξωκυττάρωσης-αποβάλλοντας τα περιεχόμενα ενός κυστιδίου, αντί να σχηματιστεί ένα καταπίνοντας εξωτερικές ουσίες. 2) το κυστίδιο θα διασπαστεί, απελευθερώνοντας έτσι τα περιεχόμενα και τα διαλυμένα σωματίδια, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν από το κύτταρο με διάφορους τρόπους ή να απορριφθούν εν μέρει ως απόβλητα. Για να συμβεί η τελευταία διαδικασία, τα λυσοσώματα που υπάρχουν στο κύτταρο θα απελευθερώσουν εξειδικευμένα ένζυμα που συνδέονται με τα κυστίδια και θα τα σπάσουν.

Είναι όλη η πινοκυττάρωση το ίδιο;

Αν και η κατανάλωση των κυττάρων είναι κάτι στο οποίο εμπλέκονται τα περισσότερα κύτταρα, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι πινοκύτωσης:η μακροπινοκύττωση και η μικροπινοκύττωση. Όπως υποδηλώνουν τα προθέματά τους, αυτή η διαίρεση βασίζεται στο μέγεθος των κυστιδίων και στον όγκο του εξωκυττάριου υγρού που λαμβάνεται στο κύτταρο.

Δεν έχουν όλα τα κύτταρα τις ίδιες απαιτήσεις για συνεχή επανυδάτωση, αλλά υπάρχουν μερικά κύτταρα που σχεδόν συνεχώς τσίμπουν μικρά κυστίδια από το εξωτερικό τους περιβάλλον. Για να εξυπηρετήσουν αυτόν τον σκοπό, σχηματίζονται μικρότερα κυστίδια σχεδόν όλη την ώρα, συχνά σε κύτταρα που δεν κινούνται, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να είναι πιο αποτελεσματικά στη χρήση του εξωτερικού τους περιβάλλοντος. Μπορείτε να βρείτε αυτούς τους τύπους μικροπινοκυτταρωτικών δραστηριοτήτων σε κύτταρα όπως οι μικρολάχνες της πεπτικής οδού, τα οποία λαμβάνουν συνεχώς μικρές ποσότητες υγρού από το εξωτερικό, λόγω της συνεχούς διέλευσης πιθανών θρεπτικών συστατικών.

Η μακροπινοκύττωση, από την άλλη πλευρά, περιλαμβάνει κυστίδια που είναι οπουδήποτε 5-50 φορές μεγαλύτερα από εκείνα που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της μικροπινοκύτωσης. Αντί να σχηματίζονται εισβολές σε αυτά τα κυστίδια, η μακροπινοκύττωση χρησιμοποιεί βολάν, τα οποία όλα για μεγαλύτερη παραμόρφωση της κυτταρικής μεμβράνης. Η μεμβράνη θα επεκταθεί σε ένα νύχι που μοιάζει με βραχίονα για να αρπάξει ένα μεγαλύτερο μέρος του εξωκυττάριου υγρού. Όταν αυτοί οι εκτεταμένοι βραχίονες επανασυνδεθούν, τσιμπούν το υγρό σε μια δομή που ονομάζεται μακροπινόσωμα. Αυτό το μακροπινόσωμα θα ελίσσεται στο κυτταρόπλασμα και είτε θα διαλυθεί μέσω δέσμευσης με ένα λυσόσωμα, είτε θα περάσει στην άλλη πλευρά της μεμβράνης και θα απελευθερωθεί μέσω εξωκυττάρωσης, όπως αναφέρθηκε νωρίτερα σε αυτό το άρθρο. Σε ορισμένα εξειδικευμένα κύτταρα, όπως αυτά του ανοσοποιητικού συστήματος, μπορεί να γίνει η κατάποση τόσο μεγάλων όγκων εξωκυττάριου υγρού για να ελεγχθεί η περιοχή για ανεπιθύμητα παθογόνα ή αντιγόνα, πριν σηματοδοτηθούν άλλα αμυντικά κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος.

Μια τελευταία λέξη

Η πινοκύττωση είναι μόνο ένας από τους πολλούς τρόπους με τους οποίους τα κύτταρά μας εκτελούν παθητικά την εκπομπή σε μεταβολικό επίπεδο, με το καθένα να λειτουργεί και να ανταποκρίνεται σε ευαίσθητα χημικά σήματα και υποδοχείς για να λειτουργήσει ως μέρος του συνόλου. Ακριβώς όπως μπορεί να νιώθουμε την ανάγκη να ρίξουμε λίγο νερό σε μια ζεστή μέρα, κάθε ένα από τα κύτταρά μας γνωρίζει επίσης πώς είναι η δίψα. Η κατανόηση των θεμελιωδών τρόπων με τους οποίους ένα κύτταρο μπορεί να τρέφεται και να παραμένει ενυδατωμένο παρέχει μια πιο ολοκληρωμένη προοπτική των εσωτερικών μεταβολικών διεργασιών μας.