Лизе ћелија је процес којим се ћелија распадне или је уништен нарушавање њихове мембране плазме и / или ћелијског зида. Етимолошки гледано, реч "лиза" потиче од грчког λυσις (читај "Лусис") што значи "лабављење", "слабљење", "прекид" или "смањење" (од енглеског лабављење).
Резултат лизе једне или више ћелија познат је под називом „лизат“, израз који се широко користи у експерименталној биологији за означавање смеше „разбијене“ плазма мембране и свих цитосолних компоненти које се ослобађају након поменуте руптуре.
Животни циклус вируса бактериофага (Извор: Пхаге2.ЈПГ: Сули12деривативни рад: ДЗадвентисте виа Викимедиа Цоммонс)
Лизна ћелија је нормалан процес који се може одвијати у различитим контекстима и детаљно је проучаван у односу на бактеријске инвазије и ензимски „напад“, на пример, протеина као што је лизоцим.
Експериментално, то је један од првих корака за проучавање било каквих унутарћелијских или мембранских елемената, за које постоји много различитих техника, чија се основа разликује у складу са сврхом студије.
Процес
Процес лизе углавном зависи од врсте разматране ћелије. За биљне, гљивичне и бактеријске ћелије, на пример, ово почиње распадом ћелијске стијенке.
За животињске ћелије и / или протопласте биљних или бактеријских ћелија (ћелија без ћелијске стијенке, само плазма мембрана и цитосол), литски процес се обично дешава када је угрожен интегритет плазма мембране, чиме се ослобађа ћелијски садржај у ванћелијској средини.
Руптура ћелијске мембране може бити узрокована ензимима, детерџентима, токсинима, високофреквентним ултразвучним таласима или механичким или физичким процесима, између осталог.
Узроци
Лиза ћелије може се јавити као одговор на различита окружења, као и на ендогене факторе или специфичне сигнале.
На пример, код многих бактерија, лиза ћелија може се догодити након инфекције неким врстама вируса познатим као "фаги" или "бактериофаги", у чијем животном циклусу могу да користе бактеријску копију за умножавање и производњу литских ензима који промовишу "уништавање" ћелије.
Друге ћелије могу проћи лизу због присуства токсина које излучује неки патоген, а у животињском или биљном ткиву, на пример, неке ћелије се могу лизирати захваљујући различитим сигналним процесима који завршавају испуштањем садржаја ћелије у околину (некроза ).
Врсте лизе
У литератури се помињу различите врсте лизе. Неки их класификују према „стимулансу“ или фактору покретања, док их други класификују према врсти ћелије која је глатка.
Према механизму који делује на постизању распада ћелије дефинисани су осмотска лиза, хемијска лиза, механичка лиза и ензимска лиза. Међутим, ове врсте су посебно дефинисане са експерименталног становишта, тако да се њихов опис поклапа са различитим техникама, а не природним процесима.
Међутим, што се тиче врсте ћелије која се лизира, многи аутори су сковали изразе као што су „онколиза“, „плазмолиза“, „цитолиза“, „хемолиза“ итд.
Онколиза се односи на лизу тумора или ћелија рака, било хемијским или физикалним методама (медицински третман) или инфекцијом неким сојем вируса који може разградити ћелије. С друге стране, плазмолиза се односи на феномен који се дешава у биљним ћелијама када су изложени хипертоничним растворима, са којима вода унутар њих напушта ћелију.
Плазмолиза биљних ћелија (Извор: ЦНКС ОпенСтак путем Викимедиа Цоммонс)
Коначно, хемолиза је процес којим се ћелије или црвена крвна зрнца лизују, било посебним ензимима (хемолизинима), присуством токсина произведених патогенима или физичким вежбањем високог интензитета, између осталог.
Осмотска лиза
Осмотска лиза или "цитолиза" је руптура плазма мембране услед прекомерног протока воде из ванћелијског медија у цитосол.
Ова врста лизе је прилично уобичајена у животињским ћелијама. Разлог је тај што им недостаје ћелијска стијенка попут биљних ћелија, гљивица или бактерија, што им помаже да контролишу волумен ћелије након уласка течности због осмотских разлика између цитосола и околног окружења.
Када се животињска ћелија суочи са хипотоничним раствором (било због флуктуације околине било под експерименталним условима), оне набубре, што се може завршити њиховом лизијом. Хипотонично решење је оно које има, у односу на унутрашњост ћелије, нижу концентрацију раствора, тако да вода тежи да „уђе“ у ћелију, тражећи њен водни баланс.
У експерименталној биологији редовно се користи осмотска лиза или "шок" за разбијање ћелија како би се анализирале њихове унутрашње компоненте, нарочито цитосолни протеини, нуклеинске киселине итд.
Хемијска лиза
Хемијска лиза је она којом се ћелијска мембрана разбија или дезинтегрише дејством неке специфичне хемијске супстанце. То се може догодити у природном окружењу ако узмемо у обзир ћелије ткива или неки једноћелијски организам који су случајно изложени неком хемијском једињењу које може утицати на интегритет плазма мембране.
Обично се користи и у експерименталном контексту, где се детерџенти различитих својстава користе како би утицали на основну структуру мембране, изазивајући лизу. Примењује се директно или индиректно, у зависности од врсте ћелије о којој је реч и у које сврхе је подвргнута поменутом процесу.
Механичка или физичка лиза
Плазма мембрана ћелије може се експериментално руптурати механичким или физичким методама. Ова врста лизе се такође може појавити под одређеним условима, у природним окружењима, али се експериментално постиже коришћењем:
- Хомогенизатори на ножевима за обраду ткива или ћелијских култура
- соникатори, који разбијају ћелије помоћу високофреквентних ултразвучних таласа
- Пресовања, која узрокују лизу ћелија захваљујући прогресивном повећању притиска којем је ткиво или група ћелија подвргнута
- Абразивни материјали који између осталог узрокују трење
Ензимска лиза
Ензимска лиза је биолошка „метода“ лизе која може бити вештачка или природна. У природном контексту, то се може догодити због различитих фактора, али је посебно прегледано у односу на неке протеине са ензиматском активношћу коју излучују, на пример, бактерије, гљивице и други организми или њихове ћелије за борбу против инфекција.
У том смислу, лизоцим је један од проучаваних ензима. Налази се у неким биљним ткивима, у белима јаја, као и у јетри, хрскавици, слини, слузи, сузама и многим ћелијама хематопоетске лозе људи и других животиња.
Литички капацитет овог ензима лежи у његовом хидролизном деловању на гликозидне везе пептидогликана, који је један од најбогатијих полисахарида у станичној стијенци бактерија.
Остали уобичајени ензими у природи и индустрији или у експерименталном окружењу су маназе, хитиназе, ананазе, глуканазе и слично, који делују на разградњу ћелијске стијенке гљивица и квасаца, ако их само набројимо.
Лиза изазвана вирусним ензимима је такође врста ензимске лизе, јер бактериофаги који инфицирају бактерије производе „лизине“ који разбијају мембрану и ћелијску стјенку бактерија.
Експериментално, неки аутори сматрају да се унутрашње протеазе и други хидролизни ензими типични за цитозол могу користити за ензимску лизу других ћелија, што се такође догађа када у ткиву скуп ћелија умре од некрозе и ослобађа свој унутрашњи садржај околног медијума, изазивајући лизу суседних ћелија.
Референце
- Албертс, Б., Браи, Д., Хопкин, К., Јохнсон, АД, Левис, Ј., Рафф, М.,… и Валтер, П. (2013). Битна ћелијска биологија. Гарланд Сциенце.
- Бровн, РБ и Аудет, Ј. (2008). Постојеће технике за једноцеличну лизу. Јоурнал оф тхе Роиал Социети Интерфаце, 5 (суппл_2), С131-С138.
- Флеет, ГХ (2011). Кварење квасаца хране и пића. У квасцима (стр. 53-63). Елсевиер.
- Луцкеи, М. (2014). Мембранска структурна биологија: са биохемијским и биофизичким основама. Цамбридге Университи Пресс.
- Соломон, ЕП, Берг, ЛР и Мартин, ДВ (2011). Биологија (9. изд.). Броокс / Цоле, Ценгаге Леарнинг: УСА.