Transmembraanirepeä

Transmembraanirepeä on solukalvon tai organellokalvon täydellinen katkeama, joka ulottuu kalvon läpi, rikkomaan sen esteen ja läpäisevyyden. Tällainen repeämä voi johtaa solun sisällön vuotamiseen ulko- tai sisätilaan ja aiheuttaa soluhäiriöitä sekä solukuoleman riskin. Se eroaa tilapäisestä poraatiosta siinä, että repeämä on pysyvämpi ja katkaisee kalvon suuren osan.

Mekanismit ja syyt ovat moninaiset. Vähintään kolme pääluokkaa ovat: mekaaninen rasitus, kemialliset tai lääkeaineet aiheuttamat kalvorakenteiden liukeneminen (esim. detergentsit, liuottimet) sekä oksidatiivinen stress, joka johtaa lipidien ja proteiinien vaurioitumiseen. Lisäksi bakteerien ja virusten erittämä pore-forming toksiinit tai virusten fuusioproteiinit voivat muodostaa kalvon läpi ulottuvia aukkoja. Tällaiset mekanismit voivat aiheuttaa sekä täydellisen että osittaisen repeämän kalvolla.

Seuraukset riippuvat repeämän laajuudesta ja solutyyppistä. Täysi transmembraanirepeä johtaa ionisäätelyn epäonnistumiseen, veden ja aineiden vuotamiseen sekä mahdollisesti nekroosiin tai apoptoosiin. Organellien, kuten mitokondrioiden tai endoplasmatehtaan kalvojen, repeytyminen voi käynnistää solumääräisiä signaaleja ja soluviestejä.

Havaitseminen ja mittaaminen perustuvat kalvon eheyskyvyn muutoksiin. Esimerkkejä ovat fluoresenssiin perustuvat läpäisevyysmittaukset ja levittäytyvät sekä propidiumjodi- että 7-AAD-väreillä tehdyt teste; kalvon vaurion visualisointi elektroni- ja vahvistusmikroskopiassa on myös yleistä. Solujen korjausmekanismeja, kuten ESCRT-III-komplekseja, pidetään kalvon nopean uudelleenkorjauksen avaintekijöinä suuremmissa repeämissä.

Transmembraanirepeä on tarkastelun kohde muun muassa mekanobiologiassa, lääkkeiden deliveryssä (esim. sähkö- ja sonoporatiivinen menetelmät) sekä patologiassa, jossa kalvon eheyden menetys liittyy kudosten vaurioihin. Termi ei ole standardoitu, ja sitä voidaan käyttää viittaamaan sekä täydellisiin että suurin osin muodostuviin kalvon repeämiin.