Fagossomo: características, formação e funções

Um fagossomo, também conhecido como vesícula endocítica, é uma vesícula formada como uma invaginação da membrana plasmática para abranger uma partícula ou microorganismo fagocitado. A fagocitose é o único método de alimentar alguns protistas e também é usada para esses fins por alguns metazoários mais baixos.

Na maioria dos animais, no entanto, a função fagocítica de algumas células é mantida, mas deixa de ter uma função nutricional para se tornar um mecanismo inespecífico de proteção contra patógenos, bem como para a remoção de células mortas ou senescentes.

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Ilustração básica da fagocitose. Tirada e editada em: GrahamColm na Wikipedia em inglês [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

O fagossomo, formado durante a fagocitose, é então fundido a um lisossomo, para dar origem a um fagolisossomo. Nisto ocorre a digestão do material ingerido. Dessa maneira, o organismo pode capturar e eliminar bactérias. No entanto, alguns deles são capazes de sobreviver e até prosperar dentro dos fagossomos.

Caracteristicas

Para que os fagossomos se formem, os organismos patogênicos ou opsoninas devem se ligar a um receptor transmembranar, que é distribuído aleatoriamente na superfície das células dos fagócitos.

Opsoninas são moléculas que servem como marcadores, como anticorpos, que se ligam a patógenos e regulam o processo de fagocitose.

Como o fagossomo é formado como uma invaginação da membrana plasmática, sua membrana terá a mesma composição básica da bicamada lipídica.

Os fagossomos têm proteínas ligadas à membrana para recrutar e fundir com lisossomos para formar fagolisossomos maduros.

Treinamento

A fagocitose é um processo seqüencial que inclui várias etapas, tais como: quimiotaxia, adesão, endocitose, formação de fagossomo, formação de fagolisossomo, acidificação de fagolisossomo, formação de metabólitos reativos de oxigênio, ativação de hidrolases lisossômicas, liberação de material digerido, formação de corpo residual e finalmente exocitose.

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Endocitose e fagossomo

A endocitose é o mecanismo pelo qual partículas ou microorganismos passam do exterior para o interior das células. Esse processo pode ser otimizado pela opsinização das partículas e geralmente ocorre através de receptores localizados nas regiões da membrana revestida com clatrina.

O processo inclui a invaginação da membrana plasmática, dando origem ao vacúolo fagocítico. A adesão das partículas ou microorganismos à membrana causa a polimerização da actina e também a formação de pseudópodes. Esses pseudópodes cercam o material a ser ingerido e se fundem por trás dele.

Durante esse processo, é importante a participação de várias proteínas, como a cinase C, a fosfoinositida 3-cinase e a fosfolipase C. Quando a invaginação termina pelo fechamento, forma-se uma vesícula ou fagossomo que se separa da membrana e se desloca em direção ao dentro da célula.

Fagolisossomo

Logo após a formação do fagossomo, ocorre despolimerização da actina F, que é inicialmente associada ao fagossomo. A membrana desta célula se torna acessível aos endossomos iniciais.

Em seguida, o fagossomo se move ao longo dos microtúbulos do citoesqueleto, passando por uma série de eventos de fusão e fissão, que envolvem várias proteínas, como anexinas e GTPases rap7, rap5 e rap1.

Esses eventos tornam a membrana do fagossomo e seu conteúdo maduros e podem ser fundidos com endossomos tardios e subsequentemente com lisossomos para formar o fagolisossomo.

A velocidade com que o fagossomo e o lisossomo se fundem depende da natureza da partícula ingerida, mas geralmente leva 30 minutos para isso. Essa fusão não requer necessariamente que as membranas se juntem completamente para que o fagolisossomo se forme.

Em alguns casos, a união entre o fagossomo e o lisossomo é alcançada através de pontes aquosas estreitas. Essas pontes permitem apenas a troca limitada do conteúdo de ambas as estruturas.

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Corpo residual

Uma vez ocorrida a hidrólise da partícula ou do microorganismo, as moléculas resultantes serão liberadas no citosol da célula e o material residual será contido dentro da vesícula, que se torna um corpo residual.

Posteriormente, esse material residual será liberado para fora da célula através de um procedimento chamado exocitose.

Funções

Eliminação de Patógenos

Os fagossomos conhecidos como macrófagos e neutrófilos são chamados fagócitos profissionais e são as células responsáveis ​​pela maior parte da captura e também pela eliminação de patógenos. Esses dois tipos de células têm métodos diferentes para degradar bactérias.

Os neutrófilos produzem oxigênio tóxico, bem como derivados de cloro para matar bactérias, e também usam proteases e peptídeos antimicrobianos. Os macrófagos, por outro lado, dependem mais da acidificação dos fagolisossomos, bem como do uso de enzimas proteolíticas e glicolíticas para destruir patógenos.

Inchaço

O processo de formação de fagossomos está relacionado aos processos de inflamação através de moléculas de sinalização comuns. A PI-3 cinase e a fosfolipase C, por exemplo, participam da formação de fagossomos e também são componentes importantes da resposta imune inata.

Essas proteínas induzem a produção de citocinas pró-inflamatórias em um processo estritamente regulado e cuja resposta inflamatória dependerá do tipo de partícula que está englobada no fagossomo.

Apresentação antigênica

As células dendríticas imaturas são capazes de realizar o processo de fagocitose de elementos patogênicos. Os fagossomos dessas células degradam apenas parcialmente patógenos fagocitados.

Devido a essa degradação parcial, fragmentos de proteínas de tamanho adequado para resultado específico de reconhecimento bacteriano. Esses fragmentos são direcionados para o principal complexo de histocompatibilidade e são usados ​​para ativar as células T para a resposta imune.

Nutrição

Muitos protistas usam a fagocitose como mecanismo de alimentação. Mesmo em alguns casos, esse é o único mecanismo para obter nutrientes. Nesses casos, o tempo decorrido entre a abrangência da partícula alimentar e a digestão no fagossomo é muito menor do que o usado pelos fagócitos profissionais.

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Os estágios da fagocitose na ameba. Tirada e editada de: Miklos [Domínio público].

Remoção de células

Os fagossomos são responsáveis ​​pela remoção de células antigas e apoptóticas como um mecanismo para alcançar a homeostase tecidual. Por exemplo, os glóbulos vermelhos têm uma das maiores taxas de rotatividade no corpo. Assim, os eritrócitos senescentes são fagocitados por macrófagos localizados no fígado e no baço.

Referências

  1. G. Karp (2008). Biologia celular e molecular. Conceitos e experimentos. 5ª Edição John Wiley & Sons, Inc. Empresas
  2. SL Wolfe (1977). Biologia Celular Ediciones Omega, SA
  3. O. Rojas-Espinosa e P. Arce-Paredes (2003). Fagocitose: mecanismos e consequências. Primeira parte. Bioquímica
  4. O. Rojas-Espinosa e P. Arce-Paredes (2004). Fagocitose: mecanismos e consequências. Segunda parte. Bioquímica
  5. O. Rojas-Espinosa e P. Arce-Paredes (2004). Fagocitose: mecanismos e consequências. Terceira parte. Bioquímica
  6. Fagossomo Na Wikipedia Recuperado de en.wilipedia.org
  7. Fagossoma: O que é isso? Formação, Estrutura, Função, Processo de Maturação e Manipulação Bacteriana. Recuperado de arribasalud.com

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