PINOCITOSI: PROCÉS, FUNCIONS I DIFERÈNCIA AMB FAGOCITOSI - BIOLOGIA - 2025

La pinocitosi és un procés cel·lular que consisteix en la ingestió de partícules de l'mig, en general de mida petita i en forma soluble, a través de la formació de petites vesícules a la membrana plasmàtica de la cèl·lula. Aquest procés es considera bàsicament com l'acció cel·lular de "beure". Les vesícules seran alliberades després d'un procés d'invaginació de la membrana cel·lular dins de la mateixa.

Aquest procés de captura de material líquid inclou molècules dissoltes o micropartícules en suspensió. És un dels diversos mitjans d'incorporació de material extracel·lular o endocitosi, que empra la cèl·lula per al seu manteniment energètic.

Font: Mariana Ruiz Villarrealtrabajo derivat: Gregor_0492

Altres processos en els quals la cèl·lula transporta material extracel·lular inclouen l'ús de proteïnes transportadores i proteïnes de canal a través de la bicapa fosfolipídica de la membrana citoplasmàtica. No obstant això, en la pinocitosi el material atrapat està envoltat per una porció de la membrana.

Tipus de pinocitosi

Aquest procés d'endocitosi es pot generar de dues maneres diferents: la "pinocitosi fluida" i la "pinocitosis adsortiva". Tots dos es diferencien en la forma en què les partícules o substàncies en suspensió són incorporades dins de l'citoplasma.

A la pinocitosi fluïda les substàncies són absorbides solubles en el fluid. La velocitat d'entrada d'aquests soluts a la cèl·lula és proporcional a la seva concentració en el medi extracel·lular i també depèn de la capacitat de la cèl·lula de formar vesícules pinocíticas.

En contrast, la velocitat d'entrada d'una "molècula" per pinocitosi absortiva està donada per la concentració de la molècula en el medi extern a més del nombre, afinitat i funció dels receptors d'aquestes molècules ubicats a la superfície de la membrana cel·lular. Aquest últim procés s'ajusta a la cinètica enzimàtica de Michaelis-Menten.

En igualtat de condicions (concentració de les molècules a ser absorbides), la pinocitosi absortiva seria de 100 a 1000 vegades més ràpida que la fluïda, ia més, més eficient en l'absorció de líquids (menor quantitat).

procés

La pinocitosi és un procés molt comú en cèl·lules eucariotes. Consisteix en el moviment de partícules des de l'exterior cel·lular mitjançant la formació d'una vesícula pinocítica, una invaginació de la membrana cel·lular, que acaba deslligant d'aquesta última, per formar part de l'citoplasma.

En general, la majoria de les vesícules endocítiques originades en la membrana cel·lular segueixen la ruta de la pinocitosi. Aquestes vesícules tenen com a destinació primaris els endosomes que després seran transferits als lisosomes, orgànuls cel·lulars encarregats de la digestió cel·lular.

Endocitosi mediada per receptors o pinocitosi absortiva

És la forma millor estudiada de pinocitosi. En aquest cas el mecanisme permet l'entrada selectiva de macromolècules definides. Les macromolècules que es troben en el medi extracel·lular es van a unir per defecte a receptors específics en la membrana plasmàtica.

Generalment, els receptors especialitzats es troben reunits en sectors de la membrana coneguts com "depressions revestides amb clatrina". En aquest punt, les vesícules pinocíticas formades en aquestes regions tindran un recobriment d'aquesta proteïna (clatrina) ia més de contenir el receptor i el lligant (en general lipoproteïnes).

Una vegada que les vesícules revestides es troben ja en el citoplasma es fusionen amb els endosomes primerencs, és a dir, els més propers a la membrana cel·lular.

A partir d'aquest punt, poden ocórrer diversos processos complexos entre els quals s'inclouen la sortida de vesícules de reciclatge cap a la membrana cel·lular i l'aparell de Golgi (que transporten els receptors de membrana i altres materials) o vesícules o cossos multivesiculares que segueixen el procés de transport de material cap als lisosomes.

Quants receptors hi ha?

Són més de 20 receptors diferents que introdueixen macromolècules de forma selectiva dins de la cèl·lula. Durant aquest procés, també és incorporat fluid diferent a el del mig citoplasmàtic de forma no selectiva, el que s'anomena "endocitosi en fase fluïda".

A cada depressió o cavitat revestida de clatrina present en la membrana cel·lular no hi ha un sol tipus de receptor; en lloc d'això hi ha receptors variats que són internalitzats simultàniament en la cèl·lula amb la formació d'una única vesícula.

En aquest procés i en la formació de vesícules de reciclatge que viatgen de nou a la membrana per ser reintegrats, la presència d'un complex receptor ni dels seus lligands (molècules rebudes) afecta d'alguna manera la presència d'altres receptors i molècules.

pinocitosi fluïda

En aquest cas, és un procés no selectiu, en la qual les molècules o partícules siguin capturades activament. Les vesícules formades a partir de la paret cel·lular no estan recobertes amb clatrina sinó per proteïnes com la caveolina. En alguns casos, aquest procés és conegut com potocitosis.

funcions

Durant el procés són molts els materials que són incorporats a la cèl·lula, bé sigui de forma selectiva amb la formació de vesícules recobertes amb clatrina o de forma no selectiva mitjançant vesícules no recobertes.

Pinocitocis absortiva

En els buits de la membrana plasmàtica recobertes amb clatrina poden acumular receptors diversos que reconeixen hormones, factors de creixement, proteïnes acarreadoras, a més d'altres proteïnes i lipoproteïnes.

Un dels processos millor avaluats és la captura de colesterol a les cèl·lules de mamífers, la qual aquesta intervinguda per la presència de receptors específics en la membrana cel·lular.

En general, el colesterol és transportat en el torrent sanguini en la forma de lipoproteïnes sent la més comuna la lipoproteïna de baixa densitat (LDL).

Un cop la vesícula recoberta està al citoplasma, els receptors són reciclats de nou cap a la membrana i el colesterol en la forma d'LDC es transporta cap als lisosomes per ser processat i utilitzat per la cèl·lula.

Altres metabòlits atrapats a la pinocitos absortiva

Aquest procés també és emprat per capturar una sèrie de metabòlits de summa importància en l'activitat cel·lular. Alguns d'ells són la vitamina B12 i el ferro que la cèl·lula no pot obtenir mitjançant processos de transport actiu a través de la membrana.

Aquests dos metabòlits són essencials en la síntesi d'hemoglobina, la qual és la major proteïna present en els glòbuls vermells en el torrent sanguini.

D'altra banda, molts dels receptors presents en la membrana cel·lular que no són reciclats, són absorbits d'aquesta forma i transportats als lisosomes per ser digerits per una gran varietat d'enzims.

Malauradament, mitjançant aquesta via (pinocitosi mediada per receptors), molts virus com la influença i el VIH ingressen a la cèl·lula.

Pinocitosi de vesícules no cobertes per clatrina

Quan la pinocitosi passa per altres vies en què no es formen vesícules recobertes amb clatrina, el procés resulta ser particularment dinàmic i molt eficaç.

Per exemple, en les cèl·lules de l'endoteli que formen part dels vasos sanguinis, les vesícules formades han de mobilitzar grans quantitats de soluts de l'torrent circulatori a l'espai intracel·lular.

Escala de l'pinocitosi

Les depressions revestides amb clatrina per exemple ocupen al voltant de el 2% de la superfície de la membrana plasmàtica, tenint aquestes una vida aproximada de fins a dos minuts.

En aquest sentit, la pinocitosi absortiva provoca que la totalitat de la membrana cel·lular es internalitzi dins de la cèl·lula mitjançant la formació de vesícules revestides en un lapse d'entre una a dues hores, el que fa la mitjana entre el 3 i el 5% de la membrana plasmàtica per cada minut.

Un macròfag, per exemple, és capaç d'integrar a prop de el 35% de l'volum de l'citoplasma en aproximadament una hora. La quantitat de substàncies dissoltes i molècules no afecta en cap punt la velocitat de formació de vesícules i internalització d'aquestes.

Diferència amb fagocitosi

La fagocitosi i la pinocitosi són processos similars en què la cèl·lula internalitza material extracel·lular per ser processat; tots dos són processos que necessiten energia, pel que són considerats mecanismes de transport actiu. En contrast a la pinocitosi, la fagocitosi és literalment la forma en què la cèl·lula "menja".

La fagocitosi es caracteritza per la "ingestió" de partícules grans, on s'inclouen bacteris, diversos deixalles cel·lulars i fins i tot cèl·lules intactes. La partícula a ser fagocitada s'uneix a receptors ubicats a la superfície de la membrana cel·lular (que reconeixen residus de manosa, N-aceltiglucosamida entre d'altres) que disparen l'extensió de seudópodos que envolten la partícula.

Una vegada que la membrana es fusiona al voltant d'aquesta, es forma una vesícula de grans dimensions (en contrast amb les generades en el procés de pinocitosi) anomenada fagosoma que s'allibera al citoplasma. És llavors quan el fagosoma s'uneix a un lisosoma per formar un fagolisosoma.

Dins el fagolisosoma, ocorre la digestió de l'material gràcies a l'activitat enzimàtica de les hidrolases àcides lisosomals. En aquest procés també es reciclen receptors i part de les membranes internalitzades que tornen a la forma de vesícules de reciclatge a la superfície cel·lular.

On passa la fagocitosi?

És un procés molt comú mitjançant el qual organismes com protozous i metazous inferiors s'alimenten. A més, en organismes pluricel·lulars, la fagocitosi proporciona una primera línia de defensa contra agents estranys.

La forma en que cèl·lules especialitzades, entre els quals s'inclouen diversos tipus de leucòcits (macròfags i neutròfils) destrueixen microorganismes externs i ingereixen deixalles cel·lulars, és essencial per mantenir el sistema de l'organisme.

referències

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Essential cell biology. New York: Garland Science.
2. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). La cèl·lula. (Pp. 397-402). Marbán.
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I'Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Integrated Principles of zoology. New York: McGraw-Hill.
4. Jiménez García, L. J & H Merchand Larios. (2003). Biologia Cel·lular i Molecular. Mèxic. Editorial Pearson Education.
5. Kühnel, W. (2005). Atles color de Citologia i Histologia. Madrid, Espanya: Editorial Mèdica Panamericana.
6. Randall, D., Burgreen, W., French, K. (1998). Eckerd Fisiologia Animal: Mecanismes i adaptacions. Espanya: McGraw-Hill.