TRASPORTO VESCICOLARE ORIGINE DESTINAZIONE Dalle
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TRASPORTO VESCICOLARE ORIGINE DESTINAZIONE Verso altri organelli (trasporto intracellulare) Dalle membrane degli organelli Verso l’ambiente extracellulare (esocitosi) Dalla membrana plasmatica Verso l’ambiente intracellulare (endocitosi) ENDOCITOSI La membrana si invagina formando una cavità contenente macromolecole o altro materiale La membrana si chiude formando una vescicola La vescicola si distacca Le vescicole di endocitosi sono indirizzate ai lisosomi endosoma Vescicola contenente enzimi lisosomiali Lisosoma maturo Vescicola endocitica Lisosomi Lisosomi Lisosomi La fusione con un endosoma forma il lisosoma maturo Vescicola che trasporta idrolasi acide (lisosoma primario) Apparato di Golgi Gli endosomi funzionano da centri di smistamento del materiale endocitato Ambiente extracellulare Vescicole di endocitosi Endosoma precoce Trasferimento a un lisosoma Endosoma precoce Rilascio di idrolasi Endosoma tardivo Vescicola di trasporto carica di idrolasi acide Golgi Lisosoma ENDOCITOSI nutrizione Fagocitosi difesa rimozione di detriti Controllo del volume e dell’area superficiale della cellula (endocitosi aspecifica o generalizzata) Pinocitosi Internalizzazione di macromolecole specifiche (endocitosi mediata da recettore) ASSUNZIONE DI PARTICELLE E MACROMOLECOLE nutrizione Fagocitosi difesa rimozione di detriti Endocitosi aspecifica Endocitosi Endocitosi mediata da recettore ASSUNZIONE DI PARTICELLE E MACROMOLECOLE nutrizione Fagocitosi difesa rimozione di detriti Pinocitosi Endocitosi aspecifica Endocitosi mediata da recettore FAGOCITOSI Un’ameba ingerisce un microrganismo FAGOCITOSI leukocyte bacterium Un globulo bianco distrugge un batterio FAGOCITOSI Un macròfago elimina due globuli rossi invecchiati L’autofagia porta alla degradazione di componenti della cellula stessa AUTOFAGIA FAGOCITOSI fagosoma autofagosoma L’autofagia implica la formazione di vacuoli fagocitici come la fagocitosi L’autofagia svolge importanti funzioni fisiologiche - Eliminazione di organelli malfunzionanti o superflui - Eliminazione di proteine danneggiate - Eliminazione di patogeni intracellulari PINOCITOSI Una cellula ingerisce goccioline di liquido (endocitosi aspecifica) Endocitosi mediata da recettore proteina di rivestimento recettore vescicola rivestita fossetta rivestita ligando La proteina di rivestimento è la clatrina L’endocitosi mediata da recettore è stata scoperta grazie ad uno studio su una predisposizione ereditaria l’ipercolesterolemia familiare (M. Brown & J. Goldstein) La maggior parte del colesterolo è trasportata nel sangue sotto forma di particelle lipoproteiche note come lipoproteine a bassa densità (LDL) APOB100 Particella LDL L’endocitosi mediata da recettore delle LDL INIBISCE LA PRODUZIONE ENDOGENA DI COLESTEROLO Una delle numerose alterazioni riscontrate nel recettore delle LDL L’endocitosi mediata da recettore serve anche per l’assorbimento di vari metaboliti come il ferro Transferrina-Fe Recettore della transferrina l’endocitosi mediata da recettore è sfruttata dai virus per entrare nelle cellule ospiti Caveolina: SV40 Le malattie da accumulo lisosomiale sono un gruppo di più di 40 patologie genetiche caratterizzate dall’accumulo di metaboliti nei lisosomi Nella maggior parte dei casi una specifica sostanza, o classe di sostanze, si accumula perché gli enzimi digestivi sono difettosi o assenti normale degradazione lisosomiale substrato complesso piccoli prodotti diffusibili carenza di enzimi lisosomiali prodotti non metabolizzati accumulati Le sostanze accumulate sono di solito polisaccaridi o lipidi e il danno è localizzato in tipi cellulari ricchi dello specifico substrato o specializzati nella degradazione La malattia di Tay-Sachs si verifica in seguito a un deficit dell’enzima lisosomiale Esosaminidasi A e determina l’accumulo del ganglioside GM2 Neurone di un paziente affetto dalla malattia di Tay-Sachs La malattia di Gaucher si verifica in seguito a un deficit dell’enzima lisosomiale glucocerebrosidasi e determina l’accumulo di glucocerebrosidi Macrofagi Gaucher nel midollo osseo un paziente affetto In altri casi gli enzimi richiesti sono normali ma vengono secreti invece che essere diretti ai lisosomi come nella malattia a cellule I (con inclusioni) La malattia è dovuta al difetto di un singolo gene che codifica per una GlcNAc-fosfotransferasi, l’enzima che “marca” gli enzimi lisosomiali nel Golgi ERT (enzyme replacement therapy): l’enzima sintetizzato in vitro viene somministrato per via endovenosa Malattia di Gaucher Malattia di Fabry MPS I Glicogenosi II MPS II MPS VI ERT Lisosomi ingrossati nella cellula non trattata L’enzima si lega al recettore del M6P e viene endocitato L’enzima somministrato per via endovenosa raggiunge le singole cellule L’enzima raggiunge i lisosomi Alcune vie endocitiche non portano ai lisosomi L’endocitosi può essere utilizzata per regolare la concentrazione di proteine sulla membrana plasmatica (es. trasportatore del glucosio) L’insulina scatena una via di segnalazione che causa la rapida inserzione di trasportatori del glucosio sulla membrana plasmatica, aumentando così l’assunzione di glucosio Macromolecole possono essere trasferite attraverso foglietti epiteliali tramite transcitosi Un neonato ottiene anticorpi dal latte della madre trasportandoli attraverso l’epitelio intestinale
