Vies d'endocitosi (PDF)

Vies d’endocitosi 1. Fagocitosi 2. Pinocitosi Macropinocitosi Endocitosi per receptors (mediada per clatrina) 3. Endosomes Primerencs...

Vies d’endocitosi 1. Fagocitosi 2. Pinocitosi Macropinocitosi Endocitosi per receptors (mediada per clatrina) 3. Endosomes Primerencs Tardans 4. Lisosomes Alberts 6th ed. Phagocytosis by a macrophage. A scanning electron micrograph of a mouse Vies d’endocitosi macrophage phagocytosing two chemically altered red blood cells. The red arrows point to the edges of thin processes (pseudopods) of the macrophage that are extending as collars to engulf the red cells.  VIA ENDOCÍTICA Via secretora-biosintètica Via endocítica Via de recuperació Vies d’endocitosi  Vies d’endocitosi Principals vies d’entrada a la cèl·lula Vies d’endocitosi Mecanismes d’endocitosi · Fagocitosi à Fragments de cèl·lules, cèl·lules senceres i partícules · Pinocitosi à Macromolècules  1. Fagocitosi FAGOCITOSI Cèl·lules fagocítiques Captació específica de partícules extracel·lulars mitjançant Neutròfil la formació de vesícules anomenades FAGOSOMES Macròfag FUNCIONS Organismes unicel·lulars (protozous, amebes): · Alimentació Eucariotes pluricel·lulars (macròfags i neutròfils): · Defensa: microorganismes, espores · Renovació cel·lular i d’orgànuls · Renovació membrana plasmàtica Vies d’endocitosi  1. Fagocitosi https://www.youtube.com/watch?v=cwputi8wE7w&ab_channel=Man uelGuti%C3%A9rrezCasermeiro Vies d’endocitosi  1. Fagocitosi MECANISME de FAGOCITOSI 1. RECONEIXEMENT mitjançant receptors de la partícula a FAGOCITAR: · Oligosacàrids de superfície (cèl·lules senescents, determinants antigènics: AB0, HLA) · Anticossos units a superfície (microorganismes) · Fosfolípids de membrana (fosfatidilserina en cèl·lules apoptòtiques) · Adhesines (integrines, cadherines) 2. Emissió PSEUDÒPODES (actina) 3. Formació del FAGOSOMA 4. Fusió amb ENDOSOMES i LISOSOMES i formació del FAGOLISOSOMA Vies d’endocitosi  1. Fagocitosi Fagocitosi de cèl·lules apoptòtiques Fagocitosi de microorganismes Vies d’endocitosi  2. Pinocitosi MACROPINOCITOSI PINOCITOSI PINOCITOSI Ingestió de fluid extracel·lular i soluts (amb o sense receptor) via vesícules (~100 nm Æ) Es dona a gairebé totes les cèl·lules (excepte espermatozoides i eritròcits) Vies d’endocitosi  2. Pinocitosi MACROPINOCITOSI Captació INESPECÍFICA de grans quantitats de fluid i molècules extracel·lulars mitjançant la formació de vesícules anomenades MACROPINOSOMES MACROPINOSOMES: Gran evaginacions membranals que necessiten d’actina FUNCIONS Organismes unicel·lulars (ex: amebes): · Alimentació Eucariotes pluricel·lulars (majoria tipus cel·lulars): · Renovació membrana plasmàtica · Moviment cel·lular Pot ser induïda per virus i bacteris per evitar fagocitosi i entrar dins la cèl·lula hoste. Ex: Salmonella Vies d’endocitosi  2. Pinocitosi MACROPINOCITOSI Captació INESPECÍFICA de grans quantitats de fluid i molècules extracel·lulars mitjançant la formació de vesícules anomenades MACROPINOSOMES MACROPINOSOMES: Gran evaginacions membranals que necessiten d’actina FUNCIONS Organismes unicel·lulars (ex: amebes): · Alimentació Eucariotes pluricel·lulars (majoria tipus cel·lulars): · Renovació membrana plasmàtica · Moviment cel·lular Pot ser induïda per virus i bacteris per evitar fagocitosi i entrar dins la cèl·lula hoste. Ex: Salmonella Vies d’endocitosi  2. Pinocitosi Mecanisme de MACROPINOCITOSI Macropinocitosi vs fagocitosi Característiques comunes : · Mesura de la vesícula macropinosoma (>1µm) · Participació actina Diferències amb fagocitosi: · Incorporació fluid extracel·lular (inespecificitat) · Molts tipus cel·lulars Vies d’endocitosi  2. Pinocitosi MACROPINOCITOSI PINOCITOSI PINOCITOSI Ingestió de fluid extracel·lular i soluts (amb o sense receptor) via vesícules (~100 nm Æ) Es dona a gairebé totes les cèl·lules (excepte espermatozoides i eritròcits) Endocitosi per receptors (vehiculada per clatrina) · Recobriment vesícules à CLATRINA Vies d’endocitosi · Vesícules endocítiques a partir de depressions revestides (coated pits) · Concentració selectiva de molècules à eficiència d’internalització x1000 · Mida vesícula (~120 nm)  2. Pinocitosi Endocitosi vehiculada per clatrina Exemple: importació de colesterol en cèl·lules animals Complex LDL Colesterol en complexes lipoproteics (Low Density Lipoprotein) Monocapa lipídica Lipoproteïnes HDL (High Density Lipoproteins) · Síntesi a fetge · Funció: “escombriaire” Lipoproteïnes LDL (Low Density Lipoproteins) · Format principal de la major part del colesterol en sang · Partícules de 20-25 nm diàmetre · Composició: Proteïna estructural (apolipoproteïna B) Molècules de colesterol esterificades (1500) a l’interior Nucli hidrofòbic Apoproteïna B Monocapa fosfolípids (800) Colesterol Partícula LDL (Low Density Lipoprotein) (20-25 nm Æ) Captació d’LDL per receptors específics Vies d’endocitosi  2. Pinocitosi Endocitosi vehiculada per clatrina Exemple: importació de colesterol en cèl·lules animals Importació de partícules LDL i degradació dins els lisosomes Vídeo https://www.youtube.com/watch?v=YjJd1c7uS0s Importació de partícules LDL i degradació a lisosomes Cada vesícula porta receptors diferents. Vies d’endocitosi · Formació de vesícules d’endocitosi Mecanisme entrada vitamina B12 o ferro. · Pèrdua de recobriment VIH utilitza aquest mecanisme per entrar · Fusió amb endosomes à lisosoma dins la cèl·lula · Digestió d’LDL als lisosomes => colesterol lliure + àcids grassos + aà 1 viatge cada 10-20 min (estigui ple o buit); vida mitja del receptor = 20 h  2. Pinocitosi HIPERCOLESTEROLÈMIA FAMILIAR Malaltia hereditària Els afectats tenen una alta incidència de formació de plaques ateroescleròtiques als vasos sanguinis. Causes: Manca de producció de receptors d’LDL Acumulació d’LDL Receptors d’LDL defectuosos en sang Captació de LDL per receptors específics Domini d’unió a ApoB El canvi de Tyr a Cys al domini C-terminal del R (intracel·lular) impedeix Captació deficient de LDL en que les adaptines hipercolesterolemia familiar s’uneixin al R Domini d’unió Vies d’endocitosi Adaptines  3. Endosomes ENDOSOMES Compartiments de la ruta d’endocitosi Dos tipus d’endosomes: · Endosomes primerencs · Endosomes tardans Localització, contingut i funció diferent Vies d’endocitosi  3. Endosomes ENDOSOMES PRIMERENCS Endosomes primerencs Funció de distribució · Reciclatge · Degradació a lisosomes · Transcitosi Transcitosi d’immunoglobulines a l’intestí del lactant Reciclatge de receptors buits i processament dels LDL dins els lisosomes Vies d’endocitosi  3. Endosomes Endosomes primerencs ENDOSOMES PRIMERENCS Segrest de proteïnes lluny de membrana plasmàtica Segrest de proteïnes de membrana plasmàtica en els endosomes Vies d’endocitosi Cèl·lules adiposes i musculars Localització permeases GLUT4 Acció insulina  3. Endosomes ENDOSOMES TARDANS Compartiments de la ruta d’endocitosi Endosomes tardans Reben enzims de AG i material per degradar d’endosomes primerencs Vies d’endocitosi  4. Lisosomes LISOSOMES Visualització histoquímica de lisosomes Contingut dels lisosomes Lisosomes Contingut en hidrolases àcides pH àcid, bombes de H+ Proteïnes de transport Cossos residuals Vies d’endocitosi  4. Lisosomes Aportació de substrats als lisosomes Vies d’endocitosi  4. Lisosomes Autofagosoma AUTOFÀGIA Tipus de fagocitosi per la qual es degraden orgànuls intracel·lulars vells mitjançant la formació de vesícules anomenades AUTOFAGOSOMES FUNCIONS Adults: · Renovació d’orgànuls · Nutrició en períodes de desdejuni · Reducció de la glàndula mamària Autofagosoma Fagolisosoma Desenvolupament i diferenciació sexual: · Degradació selectiva de determinats components cel·lulars Metamorfosi: · Reorganització dels teixits durant la transició de les formes larvàries a les adultes Vies d’endocitosi  Al finalitzar les sessions teòriques, l’alumne serà capaç de: Compartiments intracel·lulars i trànsit de proteïnes · Enumerar els orgànuls delimitats per membranes · Descriure l’origen evolutiu dels orgànuls membranosos · Explicar els diferents mecanismes d’importació de proteïnes als orgànuls · Identificar les principals senyals de distribució i descriure les seves característiques físico-químiques · Identificar les diferents rutes o vies de vesícules en quant a si són biosintètica/secretora, endocítica o de recuperació · Enumerar els orgànuls relacionats per vesícules · Identificar les principals proteïnes de recobriment implicades en el transport vesicular · Explicar el mecanisme de formació de vesícules i descriure els factors i requeriments Sistema Membranós Intern necessaris · Descriure el mecanisme de reconeixement i fusió de les membranes  Ruta biosintètica-secretora · Enumerar les característiques morfològiques i funcionals del RER i del REL · Explicar el mecanisme bàsic de síntesi de lípids · Descriure com es distribueixen els lípids en les membranes de la cèl·lula i els sistemes de transport utilitzats · Descriure el mecanisme bàsic de síntesi de proteïnes solubles i de membrana · Descriure les principals modificacions que pateixen les proteïnes sintetitzades al RER · Explicar el mecanisme de control de qualitat de les proteïnes sintetitzades al RER · Descriure l’estructura morfològica funcional de l’aparell de Golgi · Enumerar les funcions de l’aparell de Golgi · Descriure el mecanisme de recuperació de proteïnes residents a reticle endoplasmàtic Sistema Membranós Intern · Descriure quin tipus de modificacions poden patir lípids i proteïnes a l’aparell de Golgi · Identificar les diferents destinacions finals de les proteïnes des de la xarxa trans-Golgi · Explicar el mecanisme de transport de les hidrolases àcides als lisosomes · Distingir la secreció regulada regulada de la secreció constitutiva, en referència al mecanisme d’acció i de material transportat  Vies d’endocitosi · Distingir les principals vies d’entrada a la cèl·lula · Descriure les característiques i funcions de la fagocitosi · Descriure les característiques i funcions de la macropinocitosi · Descriure les característiques i funcions de la endocitosi vehiculada per clatrina · Identificar i descriure les característiques dels diferents orgànuls involucrats en la via endocítica · Descriure les funcions de distribució dels endosomes primerencs · Enumerar les diferents vies que subministren material de degradació als lisosomes · Descriure el mecanisme i les funcions de l’autofàgia Sistema Membranós Intern Bibliografia i referències de les imatges utilitzades: - Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Molecular Biology of the Cell. Garland Science. - Becker WM, Kleinsmith LJ, Hardin J, Bertoni GP. The World of the Cell. Pearson/Benjamin Cummings. - Cooper GM, Hausman RE. The Cell: A Molecular Approach. Sunderland. - Lodish H, Berk A, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Bretscher A, Ploegh H, Matsudaira P. Molecular Cell Biology. WH Freeman and Company.