Trasporto attraverso gli epiteli

Le molecole che entrano o escono o che si spostano tra alcuni compartimenti all’interno dell’organismo devono attraversare un stato di cellule epiteliali che sono connesse le une alle altre attraverso giunzioni aderenti a giunzioni strette.

La superficie della cellula epiteliale che si affaccia al lume di un organo è detta membrana apicale. Essa è spesso ripiegata in microvilli che ne aumentano l’area di superficie. Al di sotto delle giunzioni strette, le tre superfici della cellule che si affacciano sul liquido extracellulare sono chiamate collettivamente membrana basolaterale. La membrana apicale è anche chiamata membrana mucosa. Il termine corrispondente per la membrana basoltaerale è quello di membrana sierosa. 

Il trasposto di materiale dal lume di un organo al liquido extracellulare è chiamato assorbimento. Per esempio, l’epitelio intestinale assorbe i nutrienti digeriti. Quando il materiale viene spostato dal liquido extracellulare al lume, il processo è detto secrezione. Per esempio, le ghiandole salivari aiutano a inumidire il cibo ingerito. È da notare che il termine secrezione è anche utilizzato in generale per indicare il rilascio di una sostanza da una cellula.

Il trasporto epiteliale può essere paracellulare o transcellulare[modifica | modifica wikitesto]

Il movimento attraverso un epitelio, o trasporto epiteliale, può avvenire si come trasporto paracellulare attraverso le giunzioni fra le cellule adiacenti sia come trasporto transcellulare attraverso le cellule epiteliali stesse.

Il trasporto transcellulare mediato da proteine, di solito è un processo a due tappe, con una prima tappa “in salita” che richiede energia e una “in discesa” nella quale la molecola si muove passivamente secondo il suo gradiente di concentrazione.

Le cellule epiteliali di trasporto possono modificare la propria permeabilità inserendo o eliminando selettivamente proteine di membrana. I trasportatori recuperati dalla membrana possono essere distrutti nei lisosomi, o possono essere accumulati in vescicole all’interno della cellula, pronti per essere reinseriti nella membrana in risposta a un segnale.

Il trasporto transcellulare di glucosio utilizza proteine di membrana[modifica | modifica wikitesto]

L’assorbimento del glucosio dal lume del tubulo renale o dell’intestino al liquido extracellulare è un esempio importante di movimento direzionale attraverso un epitelio di trasporto. Il trasporto attivo secondario del glucosio con il Na+ mediato da SGLT dal lume all’interno della cellula epiteliale a livello della membrana apicale, seguito dallo spossatamente sia di Na+ sia di glucosio fuori dalla cellula verso il liquido extracellulare su trasportatori diversi; il sodio si sposta all’esterno per trasporto attivo primario mediante la Na+-K+-ATPasi; il glucosio lascia la cellula per diffusione facilitata attraverso il carrier GLUT.

L’energia necessaria per spossare il glucosio contro il suo gradiente di concentrazione deriva dall’energia cinesi del Na+ che si sposta secondo il suo gradiente di concentrazione.

Una volta entrato nella cellula epiteliale, il glucosio esce secondo il proprio gradiente di concentrazione attraverso i trasportatori GLUT per la diffusione facilitata presenti sulla membrana basolaterale. Il sodio viene pompato fuori dalla cella sul lato basolaterale attraverso la Na+-K+-ATPasi. Questa fase richiede energia fornita dall’ATP perché la concentrazione di sodio è superiore nel liquido extracellulare rispetto all’interno della cellula.

La rimozione di Na+ dalla cellula è una tappa essenziale per continuare ad assorbire glucosio dal lume.

Se la Na+-K+-ATPasi è inibita da ouabaina, il Na+ entrato nella cellula non può essere pompato fuori.

Il trasporto transepiteliale può utilizzare il movimento di ioni attraverso i canali oltre al trasposto mediato da carrier.

La transcitosi usa vescicole per attraversare un epitelio[modifica | modifica wikitesto]

Alcune molecole, quali per esempio le proteine, sono troppo grandi per attraversare gli epiteli su trasportatori di membrana, quindi esse vengono spostate attraverso gli epiteli per transcitosi, che è una combinazione di endocitosi, trasporto vescicolare attraverso la cellula ed esocitosi. In questo processo la molecola è portata nella cellula epiteliale mediante endocitosi mediata da recettore. La vescicola risultante si attacca ai microtubuli del citoscheletro cellulare e viene trasportata attraverso la cellula da un processo noto come trasporto vescicolare. Al lato opposto dell’epitelio, i contenuti della visciola vengono espulsi nel liquido interstiziale per esocitosi.

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