La Vía endocítica y Endocitosis

De Wikillerato

La célula es un sistema abierto que requiere del intercambio de materia y energía con el exterior para mantener su viabilidad. Aunque las proteínas transportadoras situadas en la membrana plasmática median el movimiento de iones y pequeñas moléculas a través de la bicapa lipídica, la célula internaliza grandes macromoléculas solubles del medio extracelular a través del proceso de endocitosis.

Endocitosis

Endocitosis del griego endo, dentro, cito célula, y sis acción, (literalmente acción de introducir en la célula) es el proceso pues por el que la célula toma material desde el exterior celular. En la endocitosis el material que se va a introducir es rodeado por una porción de la membrana plasmática que luego se invagina para generar por pellizco y pinzamiento regulado una porción de la membrana plasmática que termina generando una vesícula endocítica que contiene el material internalizado (llamado generalmente cargo). Esta vesícula endocítica será procesada intracelularmente en una serie compartimentos endocíticos intracelulares de la vía endosomal donde el cargo contenido de la misma será procesado.

Tipos de endocitosis

Fagocitosis

Pinocitosis

Por la manera en el que las vesículas endocíticas son formadas, el tipo de material que es internalizado, así como el tamaño de las mismas, se puede distinguir varios tipos de endocitosis:

.- Fagocitosis: del griego fago, comer, cito célula sis, acción (literalmente acción celular de comer), es la internalización por la célula de grandes partículas, usualmente grandes agregados de macromoléculas (e.g. complejos antígenos-anticuerpo) o de microorganismos (bacterias) del entorno extracelular. En los organismos multicelulares, la fagocitosis es llevada a cabo por células especializadas como los macrófagos. Este tipo células son glóbulos blancos, leucocitos, de la sangre que reconocen, engullen y destruyen bacterias; eliminan también desechos celulares o incluso células intactas (e.g. eritrocitos o glóbulos rojos viejos). Estas células fagocitarias reciben por ello el nombre de fagotitos profesionales, y constituyen una parte esencial del sistema inmunitario innato del organismo, un sistema de defensa que combate a los microorganismos que infectan e invaden el organismo.

El proceso de fagocitosis se pone en marcha cuando una bacteria por ejemplo interacciona con receptores de la membrana plasmática del macrófago lo que dispara la extensión (en un movimiento de dependiente de la polimerización de filamentos de actina) de protuberancias en la superficie celular llamadas pseudopodos (del griego, pseudo falso y podo pie, literalmente “falsos pies”). Los pseudópodos acaban rodeando a la bacteria que terminan siendo engullida y encapsulada en una vesícula endocítica intracelular especializada de gran tamaño (>0.25 m de diámetro) llamada fagosoma. El fagosoma se fusiona entonces con un lisosoma primario el sufre un proceso de maduración para producir a un lisosoma maduro llamado ahora fagolisosoma en la cual se digerirá (destruirá) la bacteria que ha sido capturada e internalizada. En organismos unicelulares como las amebas la fagocitosis es empleada para capturar partículas alimenticias, como bacterias u otros protozoos.

.- Pinocitosis, del griego pino, beber, cito célula, y sis, acción (literalmente la acción celular de beber) es la internalización de gotas de fluido extracelular, es la más común en las células eucariotas. Pinocitosis se refiere a la formación constitutiva de pequeñas vesículas que llevan fluido extracelular con macromoléculas que pueden estar no estar específicamente unidas a receptores presentes en la membrana plasmática. El termino pinocitosis está cada vez más en desuso y estos procesos son referidos generalmente con el termino general de endocitosis.

El mecanismo mejor caracterizado de endocitosis por el cual diferentes tipos de cargos entran en la célula es a través de endocitosis mediada por vesículas revestidas de clatrina (clatrin-coated pit en inglés), proceso que en la mayoría de de los tipos celulares y bajo condiciones normales representa el principal portal de entrada al interior celular. A través de este mecanismo la célula internaliza macromoléculas específicas del medio extracelular mediada por la unión de estas a receptores específicos y la posterior internalización de los complejos receptores-ligando de la superficie celular. Es pues un tipo de endocitosis mediada por receptor el tipo más común de endocitosis en las células animales, pues tiene lugar en todas las células nucleadas de los vertebrados, con un papel fundamental en diferentes procesos fisiológicos de la célula.

En este proceso las macromoléculas a internalizar se unen a receptores específicos situados en la superficie celular, lo cuales se acumulan selectivamente en las depresiones revestidas o recubiertas de clatrina, estructuras invaginadas de 150 nm que ocupan aproximadamente el 2% de la superficie de membrana plasmática, y entran a la célula como complejos receptor-macromolécula en vesículas revestidas de clatrina. La clatrina es una proteína oligomérica que está formada por tres cadenas pesadas y tres ligeras que forma trisqueliones que se ensamblan una red poliédrica similar a un balón de fútbol en la cara citoplasmática de la membrana. En las depresiones se pinzan y se forman las vesículas revestidas de clatrina a través de un proceso muy orquestado molecularmente.