Apunts Biocel. Definicions 2023-2024 (PDF)

12. 13. LISOSOMES I AUTOFAGOCITOSI CARACTERÍSTIQUES DELS LISOSOMES - Orgànuls cel·lulars amb la funció de degradar tots els components que els hi arribin. - Contenen +50 hidrolases diferents (nucleases, proteases, glucosidases, lipases, fosfatases, sulfatases, fosfolipases) - pH àcid (5) degut a bom...

12. 13. LISOSOMES I AUTOFAGOCITOSI CARACTERÍSTIQUES DELS LISOSOMES - Orgànuls cel·lulars amb la funció de degradar tots els components que els hi arribin. - Contenen +50 hidrolases diferents (nucleases, proteases, glucosidases, lipases, fosfatases, sulfatases, fosfolipases) - pH àcid (5) degut a bomba de protons (ATPasa) - Material degradat és transportat a l’exterior selectivament ESTRUCTURA DELS LISOSOMES - Molt heterogènia - Glicoproteïnes i glicolípids a la cara interna de la membrana (glicocàlix intern per evitar que les hidrolases interiors degradin la membrana lisosomal) - Transportadors específics a la membrana (monòmers fruit de la degradació de molècules) - Tenen una bomba de protons Les proteïnes que estan a la seva membrana han de passar per un procés de maduració i formació a través dels endosomes per a que puguin ser funcionals. ESTUDI DE LA MORFOLOGIA DELS LISOSOMES. MO: amb fluorescència podem obtenir el nº de lisosomes (marcatge de lisosomes amb fluorocroms) ME: són estructures electrodenses i heteromòrfiques (no són regulars i tenen diferents mides). Es diferencien, doncs, de les vesícules de secreció (electrodenses i homogènies) FUNCIONS DELS LISOSOMES - Degradar substàncies - Factors de transcripció a la superfície, alliberats en detectar falta de nutrients - Proteïnes de la membrana: fusió amb orgànuls (SNARE), MCS (téter), motilitat (proteïnes motores) - Regulació del metabolisme -> senyalització metabòlica 43 FUNCIONAMENT D’UNA BOMBA DE PROTONS (H+ATPASA) Hidròlisi d’ATP a ADP perquè giri la part citosòlica de la proteïna, permetent així l’entrada de protons al lisosoma. DIRECCIONAMENT DE PROTEÏNES ALS LISOSOMES (M6P) 1. Fosforilació del C6 del glúcid d’una hidrolasa àcida glicosilada que ha d’anar als lisosomes a la CGN. 2. Fosforilació reconeguda pels receptors de M6P a la cara trans de AG i la transporten als lisosomes. 3. Dissociació receptor de la hidrolasa pel pH àcid del lisosoma. 4. Receptor torna a TGN a través del transport retrògrad. RUTES QUE APORTEN MOLÈCULES ALS LISOSOMES - Endocitosi - Fagocitosi - Macropinocitosi - Autofagocitosi -> destrucció d’orgànuls propis que no funcionen bé, perquè la cèl·lula no acumuli errors - Autofagocitosi tipus 1: sempre activa - Autofagocitosi tipus 2: activa en certes situacions (p.ex. dejuni=autofàgia per aconseguir nutrients) BIOGENESI DELS LISOSOMES -> transport vesicular o maduració dels LE 44 FORMACIÓ DELS COSSOS MULTIVESICULARS (complex ESCRT i marcatge amb ubiqüitina) 1. Fusió d’un receptor-lligand marcat amb ubiqüitina a un EE 2. Maduració de l’endosoma i alliberament de la ubiqüitina 3. Internalització del receptor-lligand a una vesícula intraluminal -> formació del Multivesicular Body (MVB) - Complex ESCRT forma la vesícula: +fàcil crear-la des del citosol al lumen, no necessitem clatrina 4. Fusió del MVB amb un lisosoma o endolisosoma i degradació (formació endolisosoma) SECRECIÓ D’EXOSOMES (vesícules intraluminals que s’han expulsat de la cèl·lula) -> Secreció no convencional Fusió del MVB amb MP i secreció de les vesícules intraluminals (exosomes). Funció dels exosomes secretats (en investigació encara, no es coneixen en concret) - Regulació de la transcripció i traducció de gens (microRNA - Supervivència, proliferació, reproducció i desenvolupament - Apoptosis - Diferenciació cel·lular i neoplàsia - Migració cel·lular i metàstasi - Reprogramació i regulació metabòlica Poden contenir ARN que reguli la transcripció i traducció de gens. Cèl·lules cancerígenes -> secreten exosomes per prepapar teixit diana per la seva unió i fer metàstasi (modifiquen matriu extracel·lular, proteïnes de membrana...) ESPECIALITZACIONS DELS LISOSOMES Menalosomes Els melanòcits produeixen melanina i creen melanosomes (vesícules endolisosomals). Els queranòcits reben els melanosomes per protegir-se de la llum (fallo=albinisme). Acrosoma Lisosomes especialitzats en digerir la capa externa gelatinosa de l’òvul (espermatozoide). Permet la fusió de nuclis. 45 MALALTIES D’ACUMULACIÓ LISOSOMAL (LDS) -> acumulació de material a degradar per no funcionalitat d’una hidrolasa (acumulació i engrandiment dels lisosomes canvia fisiologia) Malaltia de Gaucher - LDS + comuna - Incremnet de nº i mida dels lisosomes -> acumulació de glucosilceramida, colesterol i esfingolípids (glucocerebrosidasa no funciona, trenca enllaç entre ceramida i glucosa a la glucosilceramida) 3 tipus - Gaucher tipus I: menys severa (no neurològiques), hepatomegàlia i esplecnomegàlia (melsa), lesions als ossos - Gaucher tipus II: afectacions neurològiques molt greus - Gaucher tipus III: gravetat intermèdia, problemes neuronals als 10 anys Teràpia ex-vivo 1. Agafem cèl·lules mare del pacient 2. Afegim gen que expressi bé la hidrolasa disfuncional 3. Introduïm les cèl·lules mare al pacient VACUOLES DE CÈL·LULES VEGETALS I FONGS (lisosomes de les cèl·lules vegetals i fongs, molt grans, + funcions que les animals) - Emmagatzematge. - Defensa. - Hidròlisi i degradació. - Homeòstasi. - Control volum cel·lular. AUTOFAGOCITOSI O AUTOFÀGIA Mecanisme de la cèl·lula que elimina components innecessaris o disfuncionals que permeten la degradació i el reciclatge dels components cel·lulars. Defectes -> neurodegeneració, càncer ament. Es pot donar si: - La cèl·lula està en dejuni (aconseguir nutrients) - Rel augmenta per deoxificar - Mitocondris que no funcionen correctament - Regulació de proporció de components citosòlics 46 Procés d’autofagia: 1. Biogènesi a partir de subdominis del reticle endoplasmàtic (unió de trossos de membrana, PI-3-P): omegasomes (el RE “decideix” on es fa l’autofagia) 2. Contingut del citosol es tanca en una doble membrana: autofagosoma 3. L’autofagosoma acabarà fusionant-se amb un lisosoma formant amfisomes. 4. Els amfisomes maduren a autolisosomes. Tipus d’autofagia: Macroautofàgia: - Inespecífica (per necessitat energètica o de matèria) - Selectiva: orgànuls deficients o cossos danyats Microautofàgia i microautofàgia endosomal (es forma vesícula intraluminal) - Inespecífica: autofàgia de proteïnes - Selectiva: autofàgia de proteïnes amb domini KFERQ CMA (xaperon mediated autophagy) -> introducció de proteïnes amb domini KFERQ al lisosoma per mitjà de proteïnes que actuen com a canal 47 48