Τι είναι η εξωκυτταρική πέψη;

Το εξωκυτταρική πέψη είναι μια διαδικασία με την οποία τα κύτταρα χρησιμοποιούν ένζυμα που απελευθερώνουν το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται, να αποικοδομούν εξωτερικά μόρια κυρίως για να έχουν πρόσβαση σε πηγές τροφίμων ή να καταστρέφουν συγκεκριμένα κύτταρα ή ιστούς.

Μεταξύ των σημαντικότερων ενζύμων για εξωκυτταρική πέψη είναι αυτά που παράγονται από λυσοσώματα.

Τα λυσοσωμικά ένζυμα όπως οι πρωτεάσες και άλλες υδρολάσες επιτρέπουν την αποικοδόμηση πρωτεϊνών, υδατανθράκων και άλλων συστατικών που μπορεί να είναι μέσα ή έξω από το κύτταρο.

Συνήθως ο όρος εξωκυτταρική πέψη χρησιμοποιείται για να αναφέρεται μόνο στη διαδικασία που συμβαίνει εκτός των κυττάρων στο πεπτικό σύστημα διαφόρων πολυκύτταρων ζώων.

Ωστόσο, πολλοί μικροοργανισμοί όπως βακτηρίδια και μύκητες διεξάγουν εξωκυτταρικές διεργασίες πέψης.

Εξωκυττάρια πέψη για φαγητό

Στο ανθρώπινο σώμα διεξάγονται διεργασίες εξωκυτταρικής πέψης κυρίως στο έντερο για την υποβάθμιση των πηγών τροφής.

Βρέθηκε για παράδειγμα ότι η υδρόλυση του αμύλου σε δισακχαρίτες και ολιγοσακχαρίτες διεξάγεται κατ 'αυτόν τον τρόπο.

Άλλοι πολυκύτταροι οργανισμοί διεξάγουν εξωκυτταρικές διεργασίες χώνευσης στα πεπτικά τους συστήματα.

Αυτή είναι η περίπτωση των δίθυρων, ενός είδους μαλακίων, μεταξύ των οποίων περιλαμβάνονται τα στρείδια και τα μύδια. Τα δίθυρα μπορούν γρήγορα να αφομοιώσουν πολλές πηγές άνθρακα με εξωκυτταρική πέψη που εμφανίζεται σε ένα μονοπάτι των εντέρων τους.

Ορισμένοι μονοκύτταροι οργανισμοί, όπως τα διφωσφορικά του γένους Πρωτοπεριδίνιο εκτελούν εξωκυτταρική πέψη φυκών και μερικές οργανικές ενώσεις που απελευθερώνονται από φυτοπλαγκτόν.

Το χαρακτηριστικό αυτό εξελίχθηκε ως ένα ευκαιριακό σύστημα τροφίμων και τους επιτρέπει να έχουν πρόσβαση σε πηγές τροφίμων που διαφορετικά δεν θα μπορούσαν να εκμεταλλευτούν..

Άλλες λειτουργίες εξωκυτταρικής πέψης

Μία από τις πιο κοινές διεργασίες ενδοκυτταρικής πέψης σχετίζεται με την καταστροφή του ζωντανού ιστού.

Τα εξωκυτταρικά ένζυμα είναι υπεύθυνα για τις διαδικασίες "αυτοκαταστροφής" που συμβαίνουν σε πολλούς οργανισμούς ως προστατευτικός μηχανισμός.

Στον άνθρωπο, εκτός από τις λειτουργίες στο πεπτικό σύστημα, η εξωκυτταρική πέψη εκδηλώνεται στην υποβάθμιση των ωοθηκικών ιστών σε γυναίκες. 

Επίσης στην καταστροφή των παλαιών κυττάρων του αίματος και του δέρματος για τη συνεχή αναγέννηση αυτών των ιστών.

Η εξωκυτταρική πέψη είναι επίσης σημαντική σε άλλους οργανισμούς. Ένα παράδειγμα αυτής είναι η διαδικασία της υποχώρησης των ουρών των μανταλάκων κατά τη μεταμόρφωση τους.

Άλλοι οργανισμοί όπως Microsporum canis Χρησιμοποιούν επίσης εξωκυτταρικά ένζυμα για να αποικοδομούν μόρια όπως η κερατίνη, η ελαστίνη και το κολλαγόνο.

Εφαρμογές της εξωκυτταρικής πέψης

Η εξωκυτταρική πέψη είναι μια διαδικασία που έχει χρησιμοποιηθεί για βιοτεχνολογικές εφαρμογές στη βιομηχανία.

Μεταξύ των πιο συνηθισμένων εφαρμογών είναι η αποικοδόμηση της μη ανθεκτικής βιομάζας χρησιμοποιώντας μύκητες που απελευθερώνουν ένζυμα που αποικοδομούν μόρια όπως η λιγνίνη και η κυτταρίνη.

Αυτή η υποβαθμισμένη βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλές διεργασίες ζύμωσης που παράγουν οινόπνευμα ή άλλες ενδιαφέρουσες ενώσεις.

Άλλες συνηθισμένες εφαρμογές είναι η χρήση εξωκυτταρικής πέψης για να βοηθηθεί η επεξεργασία μολυσμένων πηγών ύδατος και σε διαδικασίες φυτοθεραπείας.

Αναφορές

1. Cesar F. et αϊ. Εξωκυτταρική πρωτεολυτική δράση και μοριακή ανάλυση στελεχών του Microsporum canis απομονωμένες από γάτες με και χωρίς συμπτώματα. Iberoamerican Mycology Magazine. 2007; 24 (1): 19-23
2. Dahlqvist Α. Borgstrom Β. Πέψη και απορρόφηση δισακχαριτών στον άνθρωπο, Biochemestry Journal. 1961; 81: 411
3. Decho A. Samuel N. Ευέλικτες στρατηγικές πέψης και αφομοίωση ιχνοστοιχείων σε θαλάσσια δίθυρα. Λιμνολογία και Ωκεανογραφία. 1996; 41 (3): 568-572
4. Gregory G. Taylor F. Εξωκυτταρική πέψη σε θαλάσσια διφωσφονικά. Εφημερίδα της μελέτης Plankton. 1984; 6 (6):
5. Hirsch I. Λυσοσώματα και ψυχική καθυστέρηση. Η τριμηνιαία επισκόπηση της βιολογίας. 1972; 47 (3): 303-312
6. Ohmiya Κ. Et al. Εφαρμογή μικροβιακών γονιδίων στην αναξιοποίητη χρήση βιομάζας και διατήρηση του περιβάλλοντος. Εφημερίδα της Βιοϊατρικής και Βιοϊατρικής. 2003; 95 (6): 549-561