Vesikel (Zytologie)

Vesikel sind eigene Kompartimente, deren Inhalt vom Zytoplasma abgetrennt ist. Über Transportvesikel werden Lipide und Proteine innerhalb einer Zelle von einem Organell zum nächsten transportiert. So werden z.B. Proteine, die im ER gebildet werden, in Vesikel sortiert und zum Golgi-Apparat gebracht.

Vesikel können auch Stoffe enthalten, die zur Exozytose bestimmt sind und sezerniert werden sollen (z.B. Neurotransmitter). Werden Substanzen durch Endozytose in die Zelle aufgenommen, geschieht dies ebenfalls durch die Ausbildung von Vesikeln an der Plasmamembran. Die Prozesse, an denen Vesikel beteiligt sind, werden auch als vesikulärer Transport bezeichnet.

Die Zuordnung der Vesikel zu den Organellen ist in der Literatur uneinheitlich. Nach Ansicht einiger Autoren sind sie keine eigenständigen Organellen, da sie nur temporär gebildet werden und sich wieder auflösen, wenn sie mit einem Organell wie dem Golgi-Apparat oder Lysosomen verschmelzen.

Lysosomen

Lysosomen entstehen aus Abschnürungen des Golgi-Apparates. Sie sind verantwortlich für den Abbau von Zellbestandteilen wie Proteinen, Lipiden, Polysacchariden oder die Lyse von Bakterien. Sie enthalten verschiedene Hydrolasen und haben einen niedrigen pH-Wert von 4,5-5.^[1]

Transportvesikel

Transportvesikel bewegen Zellkomponenten innerhalb der Zelle, beispielsweise zwischen endoplasmatischem Retikulum und Golgi-Apparat. Hierbei wird anhand der Mantelproteine zwischen Clathrin-, COPI- und COPII-Vesikeln unterschieden.

Sekretorische Vesikel

Sekretorische Vesikel ermöglichen der Zelle die Sekretion von Stoffen in ihre Umgebung. Dies können Schadstoffe und Abbauprodukte sein, aber auch Signalmoleküle wie Hormone oder Neurotransmitter. Sekretorische Vesikel zählen zu den Transportvesikeln und werden am trans-Kompartiment des Golgi-Apparats gebildet, von wo sie mit Hilfe des Zytoskeletts zur Plasmamembran wandern. Sie zeichnen sich durch einen sauren pH-Wert aus, der etwa zwischen 5 und 6 liegt. Während des Transports zur Plasmamembran finden innerhalb des Vesikels viele posttranslationale Modifikationen statt.

Synaptische Vesikel

Synaptische Vesikel sind spezialisierte sekretorische Vesikel der Neuronen. Sie enthalten niedermolekulare Neurotransmitter, die auf ein Aktionspotential hin in den synaptischen Spalt abgegeben werden.^[2]

Peroxisomen

Peroxisomen bauen das toxische Wasserstoffperoxid (H₂O₂) zu Wasserstoff und Sauerstoff ab. Sie entstehen nicht aus dem Golgi-Apparat, sondern vermehren sich durch Teilung. Zellen der Leber und Nieren enthalten besonders viele Peroxisomen.^[3]

Extrazelluläre Vesikel

Extrazelluläre Vesikel (EV) werden von Zellen abgegeben und können von anderen Zellen wiederaufgenommen werden. Sie sind damit ein wichtiges Mittel der interzellulären Kommunikation.^[4]

• Exosomen können in allen Körperflüssigkeiten gefunden werden. Sie haben eine Größe von 30-100 nm und transportieren Zellbestandteile wie RNA, Proteine und Metabolite. Es wird vermutet, dass sie außerdem eine Rolle in der adaptiven Immunantwort spielen.
• Mikrovesikel bezeichnet eine relativ heterogene Vesikelpopulation. Sie sind 100-1.000 nm groß
• Apoptotische Vesikel entstehen aus Zellen, die gerade in Apoptose gehen. Mit 1-5 μm sind sie sehr groß.