Endocitosis
Definición de endocitosis
La endocitosis es el proceso de transportar activamente moléculas al interior de la célula envolviéndola con su membrana. Todas las células utilizan la endocitosis y la exocitosis para transportar moléculas que no pueden atravesar la membrana de forma pasiva. La exocitosis proporciona la función opuesta y empuja las moléculas fuera de la célula. Como todos los sistemas del cuerpo humano, la necesidad de homeostasis permite un flujo igual de moléculas dentro y fuera de la célula. Esto significa que la cantidad de moléculas que ingresan a la célula por endocitosis es igual a la cantidad de moléculas que salen de la célula por exocitosis. Los dos procesos combinados garantizan que haya un equilibrio de nutrientes y desechos para la vida y función normales de las células.
Los componentes necesarios en la vía endocítica son los endosomas tempranos, los endosomas tardíos y los lisosomas. Los primeros endosomas son responsables de recibir vesículas en la superficie celular. Clasifican las moléculas recibidas en los otros componentes de la ruta a través de compartimentos transvesiculares, como vesículas portadoras endosomales o cuerpos multivesiculares. Los endosomas tardíos luego reciben las moléculas de los endosomas tempranos. Comienzan la degradación de las moléculas y también pueden recibir moléculas de la red trans-Golgi o de fagosomas. Los endosomas tardíos luego entregan las moléculas a los lisosomas. Los lisosomas contienen enzimas que descomponen los carbohidratos, proteínas, grasas y otros productos de desecho celular en componentes más pequeños y simples. Estos componentes luego se devuelven al citoplasma. para ser utilizado como materiales de construcción en toda la celda.
Tipos de endocitosis
Hay cuatro tipos diferentes, o vías, de la endocitosis: caveolae, macropinocytosis, receptor de endocitosis mediada, y la fagocitosis. Cada vía tiene una forma diferente de introducir moléculas encapsuladas. Las caveolas son cogollos no recubiertos de clatrina que se forman y se ubican en la membrana plasmática, y están compuestos de caveolina, una proteína integral de la membrana. La caveolina activa, da forma y mantiene la formación de “cuevas” en la membrana celular o caveolas. Sirven como pozos de «recolección» que reúnen moléculas específicas para la señalización celular y las vías metabólicas.
Las siguientes tres operaciones de endocitosis utilizan el sistema de clatrina; Las clatrinas son proteínas que se acumulan en el interior de la membrana celular cuando se inicia la endocitosis. Debido a su estructura, las clatrinas, cuando se estimulan, se unen naturalmente entre sí para formar jaulas alrededor de las moléculas ingeridas. La macropinocitosis es el proceso de ingestión de moléculas más grandes y se activa cuando la membrana celular sufre una alteración de la superficie celular o una reforma estructural de la membrana. La estimulación física hace que se formen vesículas; estos se internalizan más tarde. Esto ha hecho que la macropinocitosis sea menos selectiva y más eficiente que los otros tipos de procesos endocíticos.
A diferencia de la macropinocitosis, la endocitosis mediada por receptores se basa en los receptores de la superficie celular para distinguir ciertas moléculas y, por lo tanto, solo puede traer moléculas en una proporción de uno a uno. Las moléculas se acumularán en la superficie celular y le indicarán a la membrana que comience la ingestión. Una vez que la concentración es lo suficientemente alta, la invaginación comienza con el reclutamiento de clatrinas que forman una capa o jaula alrededor de la partícula. La fagocitosis envuelve moléculas manipulando la membrana de la célula para rodear y agarrar moléculas, creando una vesícula llamada fagosomas. La fagocitosis es única porque se especializa en la destrucción y eliminación de desechos.
Función de la endocitosis
La endocitosis se utiliza para la señalización del receptor, la absorción de nutrientes, la remodelación de la membrana, la entrada de patógenos y la neurotransmisión, así como para modular las respuestas de señalización celular. En tejidos en desarrollo, se ha encontrado que la endocitosis ayuda en la migración celular. También se ha descubierto que las toxinas, los patógenos y los desechos extraños explotan las diferentes vías endocíticas para poder entrar en la célula. Las partículas reclutarán clatrinas (proteínas necesarias para la forma y formación de las vesículas) o iniciarán los primeros pasos de la vía para comenzar el proceso de entrada a la célula.
Ejemplo de endocitosis
El colesterol es un componente muy necesario en la célula que está presente en la membrana plasmática y también se utiliza como precursor hormonal. Luego, se utiliza un complejo de lipoproteínas (como LDL o lipoproteínas de baja densidad) para transportar el colesterol a otras células del cuerpo. En la superficie de la célula hay un receptor de LDL que se une al complejo de LDL para comenzar el proceso endocítico. Estos receptores se sintetizaron en el retículo endoplásmico.(ER) y luego fueron transportados y procesados en el Golgi. Una vez que el receptor se une al complejo en la superficie de la célula, las clatrinas se reclutan junto con otras proteínas que ayudan en el proceso. Los receptores se agrupan para formar hoyos cubiertos de clatrina. Los hoyos recubiertos se pellizcan, formando vesículas endocíticas, y luego se dejan sin recubrimiento. Después de destapar, la vesícula se envía a un endosoma. El bajo pH en el endosoma provoca un cambio conformacional que libera las partículas de LDL. Estas partículas se dirigen luego al lisosoma para su degradación, liberando el colesterol en la célula.
El propósito del sistema inmunológico es eliminar del cuerpo cualquier patógeno o partículas extrañas que puedan causar enfermedades. Estas moléculas pueden ser perjudiciales para el cuerpo, por lo que es imperativo que el patógeno invasor se elimine rápidamente. Las proteínas de señal dentro del cuerpo alertan a los fagocitos, o células inmunes, para que viajen a los patógenos ubicados en los sitios infectados. Incrustados en la superficie de los fagocitos hay receptores celulares, llamados receptores tipo Toll (TLR), que se unen a bacterias específicas; diferentes tipos de bacterias se unirán a diferentes TLR. Una vez que una bacteria se une al receptor, una señal en cascada iniciará la endocitosis. La membrana celular comenzará a engullir las bacterias y creará un fagosoma o vesícula fagocítica. Luego, el fagosoma transportará las bacterias al lisosoma, donde se fusionan formando un fagolisosoma. Dentro del fagolisosoma hay varios factores que destruyen y descomponen el microbio.
Términos relacionados
- Clatrina: proteínas necesarias para la forma y formación de las vesículas, y que tienen tres «patas» que se utilizan para formar una jaula o revestimiento alrededor de las vesículas de membrana para su transporte.
- Exocitosis: proceso de transporte de moléculas fuera de la célula.
- Fagosomas: vesícula que se forma alrededor de una molécula a través de la vía de fagocitosis.
Descubre más términos en nuestro diccionario científico.
