stringtranslate.com

Парацеллюлярный транспорт

Параклеточный транспорт – это перенос веществ через эпителий через межклеточное пространство между клетками. [1] В отличие от трансклеточного транспорта , при котором вещества перемещаются через клетку, проходя как через апикальную, так и через базолатеральную мембрану . [2] [3]

Это различие имеет особое значение в физиологии почек и кишечника. Трансклеточный транспорт часто требует затрат энергии, тогда как параклеточный транспорт является неопосредованным и пассивным при понижении градиента концентрации [4] или за счет осмоса (для воды) и переноса растворителем для растворенных веществ. [5] Параклеточный транспорт также имеет то преимущество, что скорость абсорбции соответствует нагрузке, поскольку у него нет транспортеров, которые могут быть насыщены.

Считается, что у большинства млекопитающих в кишечной абсорбции питательных веществ преобладает трансклеточный транспорт, например, глюкоза в основном всасывается через транспортер SGLT1 и другие транспортеры глюкозы . Таким образом, парацеллюлярная абсорбция играет лишь незначительную роль в абсорбции глюкозы [6] , хотя есть свидетельства того, что парацеллюлярные пути становятся более доступными, когда питательные вещества присутствуют в просвете кишечника. [7] Напротив, мелкие летающие позвоночные (небольшие птицы и летучие мыши) в большинстве случаев всасывания глюкозы в кишечнике полагаются на параклеточный путь. [8] [9] Предполагалось, что это компенсирует эволюционное давление, направленное на уменьшение массы летающих животных, что привело к уменьшению размера кишечника и ускорению времени прохождения пищи через кишечник. [10] [11]

Капилляры гематоэнцефалического барьера осуществляют только трансклеточный транспорт, в отличие от нормальных капилляров, которые осуществляют как трансклеточный, так и парацеллюлярный транспорт.

Парацеллюлярный путь транспорта также важен для всасывания лекарств в желудочно-кишечном тракте . Парацеллюлярный путь позволяет проникать гидрофильным молекулам, которые не способны проникать через липидную мембрану трансклеточным путем абсорбции. Это особенно важно для гидрофильных фармацевтических препаратов, которые могут не иметь сродства к мембраносвязанным переносчикам и, следовательно, могут быть исключены из трансклеточного пути. Подавляющее большинство молекул лекарств транспортируются трансклеточным путем, а те немногие, которые полагаются на парацеллюлярный путь транспорта, обычно имеют гораздо более низкую биодоступность; например, биодоступность левотироксина при пероральном приеме составляет от 40 до 80%, а десмопрессина - 0,16%.

Структура парацеллюлярных каналов

Некоторые клаудины образуют поры, связанные с плотными соединениями , которые обеспечивают парацеллюлярный транспорт ионов. [12]

Плотные контакты имеют суммарный отрицательный заряд и, как полагают, преимущественно транспортируют положительно заряженные молекулы. Также известно, что плотные соединения в кишечном эпителии избирательны по размеру, так что большие молекулы (с молекулярным радиусом более 4,5 Å ) исключаются. [13] [14] [15] Более крупные молекулы также могут проходить через эпителий кишечника парацеллюлярным путем, хотя и с гораздо меньшей скоростью, и механизм этого транспорта по пути «утечки» неизвестен, но может включать временные разрывы эпителия. барьер.

Парацеллюлярный транспорт можно усилить за счет вытеснения белков zona occludens из соединительного комплекса с помощью усилителей проницаемости. Такие усилители включают жирные кислоты со средней длиной цепи (например, каприновую кислоту), хитозаны, токсин зоны окклюденса и т . д .

Рекомендации

  1. ^ «Адсорбция кальция». Цитракал . Байер. Архивировано из оригинала 7 марта 2006 г.
  2. ^ Блайстон Р. «Эпителиальный трансклеточный транспорт». Троицкий университет. Архивировано из оригинала 9 февраля 2007 года.
  3. ^ Носек ТМ. «Транспорт через клеточный уровень: трансклеточный транспорт». Основы физиологии человека . Архивировано из оригинала 24 марта 2016 г.
  4. ^ Барак-Ньето М. «Трубчатый транспорт». Веб-сайт учебных пособий по физиологии почек . Кафедра физиологии. Кувейтский университет. Архивировано из оригинала 14 февраля 2006 года.
  5. ^ Холл, Джон Э. (2020). «Пассивная реабсорбция воды посредством осмоса, связанная главным образом с реабсорбцией натрия». Учебник Гайтона и Холла по медицинской физиологии (Четырнадцатое изд.). Амстердам. ISBN 9780323640039.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  6. ^ Шварц Р.М., Ферн Дж.К., Левитт, доктор медицины (октябрь 1995 г.). «Параклеточный кишечный транспорт шестиуглеродных сахаров у крыс незначителен». Гастроэнтерология . 109 (4): 1206–1213. дои : 10.1016/0016-5085(95)90580-4 . ПМИД  7557087.
  7. ^ Паппенхаймер-младший, Рейсс К.З. (1987). «Вклад растворителя через межклеточные соединения в всасывание питательных веществ тонким кишечником крысы». Журнал мембранной биологии . 100 (2): 123–136. дои : 10.1007/BF02209145. PMID  3430569. S2CID  20716486.
  8. ^ Лавин С.Р., Карасов WH (2008). «Аллометрия параклеточного поглощения у птиц». Физиологическая и биохимическая зоология . 81 (5): 551–560. дои : 10.1086/588176. PMID  18752419. S2CID  12228465.
  9. ^ Прайс ER, Ротт К.Х., Кавьедес-Видаль Э., Карасов WH (октябрь 2014 г.). «Параклеточное поглощение питательных веществ у летучих мышей выше, чем у грызунов: интеграция от интактных животных до молекулярного уровня». Журнал экспериментальной биологии . 217 (Часть 19): 3483–3492. дои : 10.1242/jeb.105619 . hdl : 11336/14502 . ПМИД  25063860.
  10. ^ Кавидес-Видал Э., Маквортер Т.Дж., Лавин С.Р., Чедиак Дж.Г., Трейси Ч.Р., Карасов WH (ноябрь 2007 г.). «Пищеварительная адаптация летающих позвоночных: высокая кишечная парацеллюлярная абсорбция компенсирует меньший размер кишечника». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (48): 19132–19137. Бибкод : 2007PNAS..10419132C. дои : 10.1073/pnas.0703159104 . ПМК 2141920 . ПМИД  18025481. 
  11. ^ Прайс ER, Брун А, Кавьедес-Видаль Э, Карасов WH (январь 2015 г.). «Пищеварительные адаптации воздушного образа жизни». Физиология . 30 (1): 69–78. дои : 10.1152/физиол.00020.2014. hdl : 11336/14497 . ПМИД  25559157.
  12. ^ Андерсон Дж. М., Ван Италли CM (август 2009 г.). «Физиология и функция плотного соединения». Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 1 (2): а002584. doi : 10.1101/cshperspect.a002584. ПМК 2742087 . ПМИД  20066090. 
  13. ^ Чедиак Дж.Г., Кавидес-Видал Э., Фасуло В., Ямин Л.Дж., Карасов WH (апрель 2003 г.). «Кишечная пассивная абсорбция водорастворимых соединений воробьями: влияние размера молекул и питательных веществ в просвете». Журнал сравнительной физиологии B: Биохимическая, системная и физиология окружающей среды . 173 (3): 187–197. дои : 10.1007/s00360-002-0314-8. PMID  12743721. S2CID  26845857.
  14. ^ Тернер-младший, Бушманн М.М., Ромеро-Кальво I, Зайлер А., Шен Л. (декабрь 2014 г.). «Роль молекулярного ремоделирования в дифференциальной регуляции проницаемости плотных контактов». Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 36 : 204–212. doi :10.1016/j.semcdb.2014.09.022. ПМЦ 4253049 . ПМИД  25263012. 
  15. ^ Кавидес-Видал Э., Маквортер Т.Дж., Лавин С.Р., Чедиак Дж.Г., Трейси Ч.Р., Карасов WH (ноябрь 2007 г.). «Пищеварительная адаптация летающих позвоночных: высокая кишечная парацеллюлярная абсорбция компенсирует меньший размер кишечника». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (48): 19132–19137. Бибкод : 2007PNAS..10419132C. дои : 10.1073/pnas.0703159104 . ПМК 2141920 . ПМИД  18025481.