Endocitoza - fuziunea membranelor in procesul de endocitoza

ENDOCITOZA

Macromolecula, particulele si formatiunile celulare ca bacteriile si virusurile nu pot patrunde in celule cu ajutorul proteinelor de transport membranar. Acest transport de pe o parte a plasmalemei pe cealalta se realizeaza prin vezicule membranare care au capacitatea de a fuziona sau de a se desprinde de plasmalema:

Exocitoza: impachetarea materialului ce urmeaza a fi secretat in veziucle si eliberarea lui in mediul extracelular.

Transcitoza: endo si exocitoza.

Endocitoza

- ingerarea de catre celule a materialelor extracelulare prin formarea de invaginatii ale membranei care apoi se "penseaza" si se desprind de plasmalema sub forma de vezicule intracelulare. 

pinocitoza - captarea de catre celule a unor picaturi mici din mediul extracelular prin vezicule.

- endocitoza mediata de receptori - receptori specifici de pe suprafata membranei rec. o molecula extracelulara de care se leaga(ligand). Regiunile din plasmalema care contin complexul ligand-receptor este apoi endocitata.

fagocitoza - captarea, ingerarea de oarticule cu marimi de mai multi micrometrii (bacterii, fragmente celulare). Exemplu: macrofage - distrug bacterii.

FUZIUNEA MEMBRANELOR IN PROCESUL DE ENDOCITOZA

- Unul din obstacolele care stau in calea fuziunii il reprezinta incarcarea negativa a suprafetei celulare data de acidul sialic prezent in glicolipidele suprafetei celulare care determina ca membranele sa se respinga una de cealalta. Pentru ca difuziunea sa se produca celulele trebuie sa treaca prin 2 stadii:

- apropierea cat mai stransa (aglutinarea);

- fuziunea propriu-zisa.

Fagocitoza

La mamifere si la om, fagocitoza este proprie doar unui tip particular de celule- fagocite care formeaza sistemul reticuloendotelial. Are ca functie primordiala inlaturarea celulelor batrane si protectia impotriva infectiilor bacteriene sau virale. Exista:

- macrofage (din tesuturi si sange)

- leucocite neutrofile.

Unele monocite (leucocite sangvine) pot migra in tesuturi inflamate sau infectate unde se diferentiaza macrofage care ingera si degradeaza celule distruse si microorganisme moarte.

Macrofagele fagociteaza doar anumite particule. Ingestia depinde de compozitia chimica si proprietatiile suprafetei particulei. Ca raspuns la infectia cu bacterii patogene organismul produce anticorpi care se leaga specific de proteine sau glicoproteine de pe membrana bacteriei. Invelisul de anticorpi astfel format stimuleaza ingestia lor de catre macrofage, deoarece acesta poseda receptori care recunosc o regiune moleculara comuna la toti anticorpii = Regiune Fc.

Pe langa setul normal de hidrolaze lizozomale, lizozomii macrofagelor contin sin enzime care genereaza apa oxigenata H₂O₂, superoxid si alte substante toxice care omoara bacteriile. Cand anticorpii se leaga la receptorii Fc ai macrofagelor se produc oclurarea acestor enzime.

Analiza: Influenta mediului asupra ereditatii Analiza: Anatomia ficatului - structura histologica si fiziologia ficatului - notiuni de semiologie

Endocitoza mediata de receptori

- prin acest proces celulele capteaza selectiv proteine si mici particule din mediul extracelular. Pe suprafata celulelor exista proteine membranare receptoare de care se leaga cu mare specificitate diferite molecule = liganzi. Majoritatea receptorilor pot difuza liber in planul membranei. Complexele ligand - receptor se aglomereaza in mici regiuni ale membranei dupa care sunt internalizati.          

Endocitoza acestor complexe macromoleculare specifice se produce de obicei la nivelul unor adancituri invelite care apar la suprafata celulei. La nivelul acestor depresiuni apare, pe fata citoplasmatica, un strat proteic care inveleste astfel adancitura si ulterior si vezicula care se formeaza din adancitura. Dupa ce pierd invelisul = vezicule netede = Endozomi.

Indiferent de cum se face endocitoza receptorii sunt mereu reciclati in stare intacta la suprafata membranei.

Cele mai cunoscute sisteme ligand - receptor:

receptori pentru asialoglicoproteinele hepatice

receptorii pt LDL

- liganzii sunt degradati cu lizozomii.

Metode de reciclare a receptorilor endocitati

Endozomii formati in citoplasama fuzioneaza cu o categorie speciala de vezicule - CURL - compartiment de decuplare a receptorului de ligand. Caracteristica principala - pH intern 5=> disocierea complexelor ligand - receptor si aglomerarea receptorilor intr-o zona de pe membrana veziculului de decuplare. Aceasta zona se desprinde de pe membrana formand noi vezicule care ajung inapoi pe membrana plasmalemei. Liganzii fuzioneaza cu lizozomii si sunt degradati de enzimele lizozomale.

Endocitoza asialoglicoproteinelor

Hepatocitele contin un receptor pentru asialoglicoproteinele care leaga glicoproteinele a caror grupare glucidica se termina cu galactoza. In cazul proteinelor serice, reziduuile de galactoza sunt acoperite de acid sialic. Glicoproteinele anormale a caror grupare glucidica se termina cu galactoza libera se leaga de receptorii de pe hepatocite si prin endocitoza sunt independente din circulatie. Apoi asialoglicoproteinele sunt distruse de lizozomii din hepatocite.

Endocitoza particulelor LDL

Colesterolul este insolubil in lichidele biologice. El este transportat cu ajutorul unei proteine carier "LDL" - complex ce transporta colesterolul prin sange. Celulele care necesita colesterol produc receptori de legare specifici pentru particulele LDL.

LDL: - monostrat fosfolipidic + colesterol

inserata o singura molecula preoteica mare - proteina apo B.

In interiorul particulei, continutul mare de colesterol este esterificat.

Preluarea particulelor de LDL din serul sangvin - se face prin endocitoza mediata de receptori.

Acestia au ca ligand proteina apo B de pe suprafata LDL. Dupa endocitoza, particulele LDL sunt transportate la lizozomi unde proteina apo B este degradata la aminoacizi si colesterolul esterificat este descompus la clesterol si acizi grasi.

HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIALA

Este o boala ereditara. Persoanele afectate prezinta valori mari ale colesterolului sangvin. Persoanele poseda forme mutante ale receptorilor pt LDL. Homozigotii pentru alelele mutante mor la varste tinere, de atac de cord cauzat de ateroscleroza.

Defectul genetic afecteaza specific receptorii LDL. La unele persoane nu se produc receptori LDL=> acestia nu pot lega LDL. Exista persoane care pot lega LDL, dar complexele receptorilor LDL nu pot in internalizate si astfel se raspandesc pe intreaga suprafata celulara. Indivizii heterozigoti poseda o alela mutanta si una normala. Colesterolul seric la aceste persoane este mai ridicat ca la persoanele normale si mai scazut decat la persoanele homozigote.