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 парацеллюлярный транспорт является неопосредованным и пассивным при изменении градиента концентрации. [4] или путем осмоса (для воды) и растворителя для растворенных веществ. [5] Преимущество параклеточного транспорта также заключается в том, что скорость абсорбции соответствует нагрузке, поскольку у него нет транспортеров, которые можно было бы насытить.
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 доказательства 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] Было высказано предположение, 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, левотироксина биодоступность при пероральном приеме составляет от 40 до 80%, а десмопрессина - 0,16%.
Структура парацеллюлярных каналов
[ редактировать ]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 селективны по размеру, так что большие молекулы (с молекулярным радиусом более 4,5 Å ) исключаются. [13] [14] [15] Более крупные молекулы также могут проходить через кишечный эпителий парацеллюлярным путем, хотя и с гораздо меньшей скоростью, и механизм этого транспорта по пути «утечки» неизвестен, но может включать временные разрывы эпителиального барьера.
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 окклюденс и т. д. [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Адсорбция кальция» . Цитракал . Байер. Архивировано из оригинала 7 марта 2006 г.
- ^ Блайстон Р. «Эпителиальный трансклеточный транспорт» . Троицкий университет. Архивировано из оригинала 9 февраля 2007 года.
- ^ Носек ТМ. «Транспорт через клеточный уровень: трансклеточный транспорт» . Основы физиологии человека . Архивировано из оригинала 24 марта 2016 г.
- ^ Барак-Ньето М. «Трубчатый транспорт» . Веб-сайт учебных пособий по физиологии почек . Кафедра физиологии. Кувейтский университет. Архивировано из оригинала 14 февраля 2006 года.
- ^ 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 ) - ^ 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 .
- ^ 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 . ПМИД 3430569 . S2CID 20716486 .
- ^ Лавин С.Р., Карасов В.Х. (2008). «Аллометрия параклеточного поглощения у птиц». Физиологическая и биохимическая зоология . 81 (5): 551–560. дои : 10.1086/588176 . ПМИД 18752419 . S2CID 12228465 .
- ^ Прайс Э.Р., Ротт К.Х., Кавьедес-Видал Э., Карасов В.Х. (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 .
- ^ Кавидес-Видал Э., Маквортер Т.Дж., Лавин С.Р., Чедиак Дж.Г., Трейси Ч.Р., Карасов В.Х. (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 .
- ^ Прайс Э.Р., Брун А., Кавьедес-Видаль Э., Карасов В.Х. (январь 2015 г.). «Пищеварительные адаптации воздушного образа жизни». Физиология . 30 (1): 69–78. дои : 10.1152/физиол.00020.2014 . hdl : 11336/14497 . ПМИД 25559157 .
- ^ Андерсон Дж. М., Ван Италли К. М. (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 .
- ^ Чедиак Дж.Г., Кавьедес-Видал Э., Фасуло В., Ямин Л.Дж., Карасов В.Х. (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 . ПМИД 12743721 . S2CID 26845857 .
- ^ Тернер-младший, Бушманн М.М., Ромеро-Кальво И., 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. дои : 10.1016/j.semcdb.2014.09.022 . ПМЦ 4253049 . ПМИД 25263012 .
- ^ Кавидес-Видал Э., Маквортер Т.Дж., Лавин С.Р., Чедиак Дж.Г., Трейси Ч.Р., Карасов В.Х. (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 .