Pinositoz, sıvıların ve besinlerin hücreler tarafından yutulduğu hücresel bir süreçtir. Hücre içmesi olarak da adlandırılan pinositoz, hücre zarının (plazma zarı) içe doğru katlanmasını ve zara bağlı, sıvı dolu veziküllerin oluşumunu içeren bir tür endositozdur. Bu veziküller, hücre dışı sıvıyı ve çözünmüş molekülleri (tuzlar, şekerler, vb.) Hücreler arasında taşır veya bunları sitoplazmada biriktirir.
Bazen sıvı fazlı endositoz olarak adlandırılan pinositoz, çoğu hücrede meydana gelen sürekli bir süreçtir ve sıvıyı ve çözünmüş besinleri içselleştirmenin spesifik olmayan bir yoludur. Pinositoz, vezikül oluşumunda hücre zarının kısımlarının çıkarılmasını içerdiğinden, bir hücrenin boyutunu koruyabilmesi için bu materyalin değiştirilmesi gerekir. Membran materyali, ekzositoz yoluyla membran yüzeyine geri döndürülür. Ekzositotik ve endositotik aşamalar, bir hücrenin boyutunun nispeten sabit kalmasını sağlanması için düzenlenmekte ve dengelenmektedir.
Pinositoz Süreci
Pinositoz, hücre zarı yüzeyine yakın hücre dışı sıvıda istenen moleküllerin varlığı ile başlatılır. Bu moleküller, proteinleri, şeker moleküllerini ve iyonları içerebilir. Aşağıda, pinositoz sırasında meydana gelen olaylar dizisinin genel bir açıklaması yer almaktadır.
Pinositozun Temel Adımları
• Plazma zarı, hücre dışı sıvı ve çözünmüş moleküllerle dolan bir çöküntü veya boşluk oluşturarak içe doğru kıvrılır (yayılır).
• Plazma zarı, katlanmış zarın uçları bir araya gelene kadar kendi üzerine katlanır. Bu, sıvıyı kesecik içinde hapseder. Bazı hücrelerde, zardan sitoplazmanın derinliklerine uzanan uzun kanallar da oluşur.
• Katlanmış zarın uçlarının füzyonu, keseyi zardan keserek kesenin hücrenin merkezine doğru sürüklenmesine izin verir.
• Vezikül, hücreyi geçebilir ve ekzositoz yoluyla membrana geri döndürülebilir veya bir lizozomla kaynaşabilir. Lizozomlar, açık vezikülleri parçalayan enzimleri salgılar ve içeriklerini hücre tarafından kullanılacak sitoplazmaya boşaltır.
Mikropinositoz ve Makropinositoz
Hücreler tarafından su ve çözünmüş moleküllerin alımı iki ana yolla gerçekleşir, bunlar mikropinositoz ve makropinositoz’dur. Gelen mikropinositoz, (çapı yaklaşık olarak 0.1 mikrometre ölçülmesi) çok küçük veziküller membrandan tomurcuk plazma zarı invaginates ve form iç veziküller şeklinde oluşturulmaktadır. Caveolae, çoğu vücut hücresi türünün hücre zarlarında bulunan mikropinositotik vezikül örnekleridir. Kaveol ilk görüntülenen epitelyal doku hatları bu kan damarları (endotel).
Makropinositozlar , micropinocytosis oluşturulur oluşturduğu daha büyük veziküller. Bu veziküller daha büyük hacimlerde sıvı ve çözünmüş besinleri tutar. Veziküllerin çapı 0,5 ila 5 mikrometre arasında değişir. Makropinositoz süreci mikropinositozdan farklıdır, zira kıvrımlar invajinasyon yerine plazma zarında oluşur. Büzgü olarak üretilen hücre iskeleti yeniden sıralar aktin düzenlemesi mikrofilamanlardan membranda. Kırışıklıklar, kol benzeri çıkıntılar olarak hücre dışı sıvıya zarın kısımlarını uzatır. Kırışıklıklar daha sonra hücre dışı sıvının bölümlerini çevreleyerek ve makropinosom adı verilen veziküller oluşturarak kendi üzerlerine katlanırlar. Makropinosomlar sitoplazmada olgunlaşır ve ya lizozomlarla kaynaşır (içerikler sitoplazmaya salınır) ya da geri dönüşüm için plazma zarına geri döner. Makrofajlar dedritik ve makropinositoz hücreler gibi beyaz kan hücrelerinde sıklıkla bulunmaktadır. Bu bağışıklık sistemi hücreleri, hücre dışı sıvıyı antijenlerin mevcudiyeti için test etmenin bir yolu olarak bu yolu kullanır.
Reseptör Aracılı Endositoz
Pinositoz sıvıyı, besinleri ve molekülleri seçici olmayan bir şekilde almak için sağlam bir süreç olsa da, hücreler tarafından belirli moleküllerin gerekli olduğu zamanlar vardır. Proteinler ve lipidler gibi makromoleküller, reseptör aracılı endositoz süreciyle daha verimli bir şekilde alınır. Bu tip endositoz , hücre zarında bulunan reseptör proteinlerinin kullanılması yoluyla hücre dışı sıvıda spesifik molekülleri hedefler ve bağlar . Süreçte, spesifik moleküller (ligandlar), membran proteininin yüzeyindeki spesifik reseptörlere bağlanır. Bağlandıktan sonra hedef moleküller endositoz ile içselleştirilir. Reseptörler bir hücre tarafından sentezlenirorganel, endoplazmik retikulum (ER) olarak adlandırılır. Sentezlendikten sonra ER, reseptörleri daha ileri işlemler için Golgi cihazına gönderir. Oradan reseptörler plazma zarına gönderilir.
Reseptör aracılı endositotik yol, genel olarak plazma membranının klaterin kaplı çukurlar içeren bölgeleri ile ilişkilidir. Bunlar (zarın sitoplazmaya bakan tarafında) protein katerin ile kaplı alanlardır. Hedef moleküller, zar yüzeyindeki spesifik reseptörlere bağlandığında, molekül-reseptör kompleksleri, klaterin kaplı çukurlara doğru hareket eder ve bu çukurlarda birikir. Çukur bölgeleri istila eder ve endositoz ile içselleştirilir. İçselleştirildikten sonra, sıvı ve istenen ligandları içeren yeni oluşan klaterin kaplı veziküller sitoplazmadan geçer ve erken endozomlarla birleşir. (içselleştirilmiş malzemeyi ayırmaya yardımcı olan zara bağlı keseler). Klaterin kaplama çıkarılır ve vezikül içeriği uygun yerlerine yönlendirilir. Reseptör aracılı süreçlerle edinilen maddeler arasında demir, kolesterol, antijenler ve patojenler bulunur.
Reseptör Aracılı Endositoz Süreci
Reseptör aracılı endositoz, hücrelerin sıvı alma hacimlerini orantılı olarak çoğaltmadan hücre dışı sıvıdan yüksek konsantrasyonlarda spesifik ligandlar almasına fırsat sunar. Bu işlemin seçici molekülleri almakta pinositoza göre yüz kat daha etkili olduğu tahmin edilmektedir. İşlemin genel bir açıklaması aşağıda açıklanmaktadır.
Reseptör Aracılı Endositozun Temel Adımları
• Reseptör aracılı endositoz, bir ligand plazma membranı üzerindeki bir reseptöre bağlanırken başlar.
• Liganda bağlı reseptör, zar boyunca bir klaterin kaplı çukur içeren bir bölgeye hareket eder.
• Ligand-reseptör kompleksleri, klaterin kaplı çukurda birikir ve çukur bölgesi, endositozla içselleştirilmiş bir istila oluşturur.
• Ligand-reseptör kompleksini ve hücre dışı sıvıyı enkapsüle eden klaterin kaplı bir vezikül oluşur.
• Klaterin kaplı vezikül, sitoplazmada bir endozomla birleşir ve klaterin kaplaması çıkarılır.
• Reseptör, bir lipit zar içine alınır ve plazma zarına geri döndürülür.
• Ligand endozomda kalır ve endozom bir lizozomla birleşir.
• Lizozomal enzimler ligandı bozarak istenilen muhteviyatı sitoplazmaya ulaştırır.
Adsorptif Pinositoz
Adsorptif pinositoz, aynı zamanda katerin kaplı çukurlarla ilişkili olan, spesifik olmayan bir endositoz formudur. Adsorptif pinositoz, özel reseptörlerin rol oynamaması açısından reseptör aracılı endositozdan farklıdır. Moleküller ve zar yüzeyi arasındaki yüklü etkileşimler, molekülleri klaterin kaplı çukurlarda yüzeye tutar. Bu çukurlar, hücre tarafından içselleştirilmeden önce sadece bir dakika kadar oluşur.
Kaynakça:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9174669/
https://teaching.ncl.ac.uk/bms/wiki/index.php/Pinocytosis#:~:text=Pinocytosis%20is%20the%20process%20by,membrane%20along%20the%20endosome%20pathway.
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu