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Transporte paracelular

El transporte paracelular se refiere a la transferencia de sustancias a través de un epitelio al pasar a través del espacio intercelular entre las células. [1] Es en contraste con el transporte transcelular , donde las sustancias viajan a través de la célula, pasando a través de la membrana apical y la membrana basolateral . [2] [3]

La distinción tiene particular importancia en la fisiología renal y la fisiología intestinal. El transporte transcelular a menudo implica gasto de energía, mientras que el transporte paracelular no está mediado y es pasivo en función de un gradiente de concentración [4] , o por ósmosis (para el agua) y arrastre de solvente para los solutos [5] . El transporte paracelular también tiene la ventaja de que la tasa de absorción se ajusta a la carga porque no tiene transportadores que puedan saturarse.

En la mayoría de los mamíferos, se cree que la absorción intestinal de nutrientes está dominada por el transporte transcelular, por ejemplo, la glucosa se absorbe principalmente a través del transportador SGLT1 y otros transportadores de glucosa . Por lo tanto, la absorción paracelular solo juega un papel menor en la absorción de glucosa, [6] aunque existe evidencia de que las vías paracelulares se vuelven más disponibles cuando los nutrientes están presentes en el lumen intestinal. [7] Por el contrario, los pequeños vertebrados voladores (pájaros pequeños y murciélagos) dependen de la vía paracelular para la mayor parte de la absorción de glucosa en el intestino. [8] [9] Se ha planteado la hipótesis de que esto compensa una presión evolutiva para reducir la masa en los animales voladores, lo que resultó en una reducción en el tamaño del intestino y un tiempo de tránsito más rápido de los alimentos a través del intestino. [10] [11]

Los capilares de la barrera hematoencefálica sólo tienen transporte transcelular, a diferencia de los capilares normales que tienen transporte tanto transcelular como paracelular.

La vía paracelular de transporte también es importante para la absorción de fármacos en el tracto gastrointestinal . La vía paracelular permite la permeación de moléculas hidrófilas que no pueden atravesar la membrana lipídica por la vía transcelular de absorción. Esto es particularmente importante para los fármacos hidrófilos, que pueden no tener afinidad por los transportadores unidos a la membrana y, por lo tanto, pueden quedar excluidos de la vía transcelular. La gran mayoría de las moléculas de fármacos se transportan a través de la vía transcelular, y las pocas que dependen de la vía paracelular de transporte suelen tener una biodisponibilidad mucho menor; por ejemplo, la levotiroxina tiene una biodisponibilidad oral del 40 al 80%, y la desmopresina del 0,16%.

Estructura de los canales paracelulares

Algunas claudinas forman poros asociados a uniones estrechas que permiten el transporte de iones paracelulares. [12]

Las uniones estrechas tienen una carga neta negativa y se cree que transportan preferentemente moléculas con carga positiva. También se sabe que las uniones estrechas en el epitelio intestinal son selectivas en cuanto a tamaño, de modo que se excluyen las moléculas grandes (con radios moleculares mayores de aproximadamente 4,5 Å ). [13] [14] [15] Las moléculas más grandes también pueden pasar el epitelio intestinal a través de la vía paracelular, aunque a un ritmo mucho más lento y se desconoce el mecanismo de este transporte a través de una vía de "fuga", pero puede incluir roturas transitorias en la barrera epitelial.

El transporte paracelular se puede mejorar mediante el desplazamiento de las proteínas de la zona ocluida del complejo de unión mediante el uso de potenciadores de la permeación. Dichos potenciadores incluyen ácidos grasos de cadena media (por ejemplo, ácido cáprico), quitosanos, toxina de la zona ocluida, etc. [ cita requerida ]

Referencias

  1. ^ "Adsorción de calcio". Citracal . Bayer. Archivado desde el original el 7 de marzo de 2006.
  2. ^ Blystone R. "Transporte transcelular epitelial". Universidad Trinity. Archivado desde el original el 9 de febrero de 2007.
  3. ^ Nosek TM. "Transporte a través de una capa celular: transporte transcelular". Fundamentos de fisiología humana . Archivado desde el original el 24 de marzo de 2016.
  4. ^ Barac-Nieto M. "Transporte tubular". Sitio web del tutorial de fisiología renal . Departamento de fisiología. Universidad de Kuwait. Archivado desde el original el 14 de febrero de 2006.
  5. ^ Hall, John E. (2020). "Reabsorción pasiva de agua por ósmosis acoplada principalmente a la reabsorción de sodio". Libro de texto de fisiología médica de Guyton y Hall (decimocuarta edición). Ámsterdam. ISBN 9780323640039.{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
  6. ^ Schwartz RM, Furne JK, Levitt MD (octubre de 1995). "El transporte intestinal paracelular de azúcares de seis carbonos es insignificante en la rata". Gastroenterología . 109 (4): 1206–1213. doi : 10.1016/0016-5085(95)90580-4 . PMID  7557087.
  7. ^ Pappenheimer JR, Reiss KZ (1987). "Contribución del arrastre de solventes a través de las uniones intercelulares a la absorción de nutrientes por el intestino delgado de la rata". The Journal of Membrane Biology . 100 (2): 123–136. doi :10.1007/BF02209145. PMID  3430569. S2CID  20716486.
  8. ^ Lavin SR, Karasov WH (2008). "Alometría de la absorción paracelular en aves". Zoología fisiológica y bioquímica . 81 (5): 551–560. doi :10.1086/588176. PMID  18752419. S2CID  12228465.
  9. ^ Price ER, Rott KH, Caviedes-Vidal E, Karasov WH (octubre de 2014). "La absorción paracelular de nutrientes es mayor en murciélagos que en roedores: integración desde animales intactos hasta el nivel molecular". The Journal of Experimental Biology . 217 (Pt 19): 3483–3492. doi : 10.1242/jeb.105619 . hdl : 11336/14502 . PMID  25063860.
  10. ^ Caviedes-Vidal E, McWhorter TJ, Lavin SR, Chediack JG, Tracy CR, Karasov WH (noviembre de 2007). "La adaptación digestiva de los vertebrados voladores: la alta absorción paracelular intestinal compensa los intestinos más pequeños". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 104 (48): 19132–19137. Bibcode :2007PNAS..10419132C. doi : 10.1073/pnas.0703159104 . PMC 2141920 . PMID  18025481. 
  11. ^ Price ER, Brun A, Caviedes-Vidal E, Karasov WH (enero de 2015). "Adaptaciones digestivas de los estilos de vida aéreos". Fisiología . 30 (1): 69–78. doi :10.1152/physiol.00020.2014. hdl : 11336/14497 . PMID  25559157.
  12. ^ Anderson JM, Van Itallie CM (agosto de 2009). "Fisiología y función de la unión estrecha". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 1 (2): a002584. doi :10.1101/cshperspect.a002584. PMC 2742087 . PMID  20066090. 
  13. ^ Chediack JG, Caviedes-Vidal E, Fasulo V, Yamin LJ, Karasov WH (abril de 2003). "Absorción pasiva intestinal de compuestos solubles en agua por gorriones: efecto del tamaño molecular y los nutrientes luminales". Journal of Comparative Physiology B: Fisiología bioquímica, sistémica y ambiental . 173 (3): 187–197. doi :10.1007/s00360-002-0314-8. PMID  12743721. S2CID  26845857.
  14. ^ Turner JR, Buschmann MM, Romero-Calvo I, Sailer A, Shen L (diciembre de 2014). "El papel de la remodelación molecular en la regulación diferencial de la permeabilidad de las uniones estrechas". Seminarios en biología celular y del desarrollo . 36 : 204–212. doi :10.1016/j.semcdb.2014.09.022. PMC 4253049 . PMID  25263012. 
  15. ^ Caviedes-Vidal E, McWhorter TJ, Lavin SR, Chediack JG, Tracy CR, Karasov WH (noviembre de 2007). "La adaptación digestiva de los vertebrados voladores: la alta absorción paracelular intestinal compensa los intestinos más pequeños". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 104 (48): 19132–19137. Bibcode :2007PNAS..10419132C. doi : 10.1073/pnas.0703159104 . PMC 2141920 . PMID  18025481.