Exocitosis

Exocitosis es el proceso de liberación de sustancias desde el interior de la célula hacia el exterior. Este complejo proceso tiene lugar en varios pasos. Se hace una distinción entre exocitosis constitutiva y exocitosis estimulada.

¿Qué es la exocitosis?

La descarga de sustancias de la célula se define como exocitosis. El proceso es muy rápido y compacto. Las sustancias se liberan desde el espacio intracelular, es decir, desde el interior de la célula, hacia el espacio intercelular, fuera de la célula. Exactamente lo contrario es el caso de la endocitosis.

Dado que los subproductos y productos de desecho que surgen durante los procesos metabólicos en la célula no pueden almacenarse permanentemente en el interior de la célula, estos productos se eliminan.

El aparato de Golgi (orgánulo celular que se encuentra directamente al lado del núcleo celular y es responsable de adaptar las proteínas) se contrae con vesículas llenas de materiales de desecho. Estos son los exosomas. Estos evitan que los materiales de desecho entren en contacto con el citoplasma (plasma celular).

Prevenir esto es particularmente importante, ya que los subproductos que ya no son necesarios pueden causar daños cuando se encuentran con orgánulos celulares. Cuando el exosoma golpea la membrana celular, se fusiona con ella y vacía el contenido en el exterior de la célula.

Función y tarea

La exocitosis no solo juega un papel importante en la eliminación de materia de oveja de la célula. La exocitosis también juega un papel importante en la eliminación controlada por las células y la liberación de hormonas y neurotransmisores (sustancia mensajera bioquímica para transmitir información de un nervio al otro).

Se hace una distinción entre dos tipos principales de exocitosis: la exocitosis constitutiva es el proceso en el que las proteínas de la membrana se integran en la membrana celular y la biomembrana (capa de separación entre los compartimentos celulares) se renueva o expande.

El proceso se conoce como biogénesis de la membrana celular. La exocitosis constitutiva es particularmente importante en las células del tejido conectivo y de soporte, ya que las proteínas también se liberan al exterior.

En la exocitosis estimulada, el estímulo específico es una hormona. Se encuentra en un receptor (molécula diana de una célula que es sensible a ciertos estímulos) en la superficie celular y activa una señal dentro de la célula. Esto juega un papel importante en la liberación de hormonas a la sangre y en la liberación de secreciones digestivas hacia la pulpa en el sistema digestivo. Un ejemplo importante de exocitosis estimulada es la administración de insulina.

La secreción de insulina es un proceso de exocitosis. La insulina se produce en el páncreas. La liberación es estimulada por un mayor contenido de glucosa y también por ácidos grasos libres y aminoácidos. Las células beta producen más trifosfato de adenosina y esto conduce a un bloqueo de los canales dependientes de potasio.

La liberación de insulina es activada por iones de calcio que penetran en las células beta desde el espacio extracelular. Las vesículas de insulina se fusionan con la membrana celular de la célula beta y se vacían hacia afuera. Ha comenzado a liberarse insulina. La insulina asegura un nivel de azúcar en sangre equilibrado. Si se altera este proceso, existe el riesgo de diabetes.

Parte del esperma, que consiste en la secreción de la próstata, también se asocia con exocitosis. La secreción producida se transporta fuera de las células mediante exocitosis hacia el uréter.

La exocitosis es de particular importancia para la liberación de hormonas. El proceso de liberación de hormonas es análogo. La señal de activación es un impulso eléctrico en la celda de liberación. La hormona, como la adrenalina, se libera en el torrente sanguíneo después de que se libera en el tejido circundante. Dependiendo del órgano diana, desencadena una reacción diferente.

Además de las hormonas, los neurotransmisores también son un producto importante de la exocitosis. Transmiten el impulso nervioso eléctrico entre las células nerviosas.

Hasta el momento hay una gran cantidad de neurotransmisores que tienen un efecto positivo en el cuerpo humano. El neurotransmisor más importante del sistema nervioso periférico es la acetilcolina. Esta sustancia mensajera permite la transmisión de impulsos nerviosos a los músculos. Si el sistema está desequilibrado, los síntomas de la enfermedad de Parkinson pueden desencadenarse por una falta de dopamina en el cerebro.

El glutamato es importante en el cerebro. Esta sustancia mensajera es necesaria para el control del movimiento, para la percepción sensorial y también para la memoria. La liberación y absorción de glutamato se ve afectada en pacientes con Alzheimer.

Enfermedades y dolencias

La exocitosis de neurotransmisores puede prevenirse mediante toxinas en el cuerpo. Por ejemplo, las toxinas de la bacteria del tétanos son venenosas. Esto resulta en calambres y parálisis.

La fibrosis quística, una enfermedad metabólica hereditaria, también es causa de una exocitosis inadecuada. Las células afectadas no pueden penetrar el tejido circundante. Como resultado, la secreción bronquial, la secreción del páncreas, la bilis y los órganos genitales internos se vuelven viscosos y se producen trastornos funcionales en los órganos afectados.

En general, los virus abandonan la célula huésped por exocitosis y, por tanto, atacan a las células extrañas. Se toman antivirales para evitar que el virus se multiplique. Estos son medicamentos que inhiben la reproducción.

Para prevenir muchas enfermedades, ahora es posible vacunarse. La vacunación prepara al sistema inmunológico para defenderse de los patógenos. El sistema inmunológico reconoce estructuras extrañas y forma anticuerpos.

Esto todavía no es posible con virus muy complicados, como el virus HI (VIH) o la hepatitis C. Dado que los virus pueden cambiar en un tiempo impredecible, desarrollar una vacuna es muy difícil.

El creciente conocimiento sobre las funciones de los neurotransmisores también proporciona puntos de partida para el desarrollo de fármacos eficaces, como para la depresión.