Pinocitose: processo, funções e diferença com fagocitose

A pinocitose é um processo celular de ingestão de partículas médias, geralmente pequenas e na forma solúvel, através da formação de pequenas vesículas na membrana plasmática da célula. Esse processo é basicamente considerado como a ação celular de “beber”.As vesículas serão liberadas após um processo de invaginação da membrana celular dentro dela.

Este processo de captura de material líquido inclui moléculas dissolvidas ou micropartículas em suspensão. É um dos vários meios de incorporar material extracelular ou endocitose, que a célula utiliza para sua manutenção de energia.

Pinocitose: processo, funções e diferença com fagocitose 1

Fonte: Trabalho derivado de Mariana Ruiz Villarreal: Gregor_0492 [CC0]

Outros processos em que a célula transporta material extracelular incluem o uso de proteínas de transporte e proteínas de canal através da bicamada fosfolipídica da membrana citoplasmática. No entanto, na pinocitose, o material aprisionado é cercado por uma porção da membrana.

Tipos de pinocitose

Esse processo de endocitose pode ser gerado de duas maneiras diferentes: “pinocitose fluida” e “pinocitose adsortiva”. Ambos diferem na maneira como partículas ou substâncias em suspensão são incorporadas ao citoplasma.

Na pinocitose fluida, as substâncias são absorvidas solúveis no fluido. A taxa de entrada desses solutos na célula é proporcional à sua concentração no ambiente extracelular e também depende da capacidade da célula de formar vesículas pinocíticas.

Em contraste, a taxa de entrada de uma “molécula” por pinocitose absorvida é dada pela concentração da molécula no ambiente externo, além do número, afinidade e função dos receptores das referidas moléculas localizadas na superfície da membrana celular. Este último processo está em conformidade com a cinética enzimática de Michaelis-Menten.

Sendo todas as coisas iguais (concentração das moléculas a serem absorvidas), a pinositose absorvente seria 100 a 1000 vezes mais rápida que o fluido e também mais eficiente na absorção de líquidos (menor quantidade).

Processo

Pinocitose é um processo muito comum em células eucarióticas . Consiste no movimento de partículas do exterior celular através da formação de uma vesícula pinocítica, uma invaginação da membrana celular, que acaba se destacando desta última, para formar parte do citoplasma .

Em geral, a maioria das vesículas endocíticas originárias da membrana celular segue o caminho da pinocitose. Essas vesículas têm endossomos primários que serão transferidos para os lisossomos, organelas celulares responsáveis ​​pela digestão celular.

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Endocitose mediada por receptores ou pinocitose absorvida

É a forma mais estudada de pinocitose. Nesse caso, o mecanismo permite a entrada seletiva de macromoléculas definidas. As macromoléculas encontradas no meio extracelular se ligam por padrão a receptores específicos na membrana plasmática.

Geralmente, receptores especializados são encontrados em setores de membrana conhecidos como “depressões revestidas de clatrina”. Nesse ponto, as vesículas pinocíticas formadas nessas regiões terão um revestimento dessa proteína (clatrina) e também conterão o receptor e o ligante (geralmente lipoproteínas).

Uma vez que as vesículas revestidas já estão no citoplasma, elas se fundem com os endossomos iniciais, ou seja, os mais próximos da membrana celular.

A partir deste ponto, vários processos complexos podem ocorrer, incluindo a saída de vesículas de reciclagem para a membrana celular e o aparelho de Golgi (que transportam receptores de membrana e outros materiais) ou vesículas ou corpos multivesiculares que seguem a processo de transporte de material para os lisossomos.

Quantos receptores existem?

São mais de 20 receptores diferentes que introduzem macromoléculas seletivamente na célula. Durante esse processo, outros fluidos além do meio citoplasmático também são incorporados de maneira não seletiva, denominada “endocitose da fase fluida”.

Em cada depressão ou cavidade revestida com clatrina presente na membrana celular, não existe um único tipo de receptor; em vez disso, existem receptores variados que são internalizados simultaneamente na célula com a formação de uma única vesícula.

Nesse processo e na formação de vesículas de reciclagem que retornam à membrana para serem reintegradas, a presença de um complexo receptor ou de seus ligantes (moléculas recebidas) afeta de alguma forma a presença de outros receptores e moléculas.

Pinocitose fluida

Nesse caso, é um processo não seletivo, no qual as moléculas ou partículas são ativamente capturadas. As vesículas formadas a partir da parede celular não são revestidas com clatrina, mas por proteínas como a caveolina. Em alguns casos, esse processo é conhecido como potocitose.

Funções

Durante o processo, existem muitos materiais incorporados na célula, seletivamente com a formação de vesículas revestidas com clatrina ou não seletivamente por meio de vesículas não revestidas.

Pinocytocis absorvido

Nas cavidades da membrana plasmática revestidas com clatrina, vários receptores que reconhecem hormônios, fatores de crescimento, proteínas transportadoras, além de outras proteínas e lipoproteínas, podem se acumular.

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Um dos processos mais bem avaliados é a captura de colesterol nas células de mamíferos , que é mediada pela presença de receptores específicos na membrana celular.

Em geral, o colesterol é transportado na corrente sanguínea na forma de lipoproteínas, sendo a mais comum a lipoproteína de baixa densidade (LDL).

Uma vez que a vesícula revestida está no citoplasma , os receptores são reciclados de volta para a membrana e o colesterol na forma de LDC é transportado para os lisossomos a serem processados ​​e utilizados pela célula.

Outros metabólitos presos nos pinócitos absorvidos

Esse processo também é usado para capturar uma série de metabólitos de extrema importância na atividade celular. Alguns deles são vitamina B12 e ferro que a célula não pode obter através de processos ativos de transporte através da membrana.

Esses dois metabólitos são essenciais na síntese da hemoglobina, que é a maior proteína presente nas células vermelhas do sangue na corrente sanguínea.

Por outro lado, muitos dos receptores presentes na membrana celular que não são reciclados são absorvidos dessa maneira e transportados para os lisossomos para serem digeridos por uma grande variedade de enzimas.

Infelizmente, por essa via (pinocitose mediada por receptor), muitos vírus, como influenza e HIV, entram na célula.

Pinocitose de vesículas não cobertas por clatrina

Quando ocorre pinocitose por outras vias nas quais as vesículas revestidas com clatrina não são formadas, o processo acaba sendo particularmente dinâmico e muito eficaz.

Por exemplo, nas células endoteliais que fazem parte dos vasos sanguíneos, as vesículas formadas devem mobilizar grandes quantidades de solutos da corrente sanguínea para o espaço intracelular.

Escala de pinocitose

As depressões revestidas com clatrina, por exemplo, ocupam cerca de 2% da superfície da membrana plasmática, tendo uma vida útil aproximada de até dois minutos.

Nesse sentido, a pinocitose absorvente faz com que toda a membrana celular seja internalizada dentro da célula, formando vesículas revestidas dentro de uma a duas horas, com média de 3 a 5% da membrana plasma a cada minuto.

Um macrófago, por exemplo, é capaz de integrar cerca de 35% do volume do citoplasma em cerca de uma hora. A quantidade de substâncias e moléculas dissolvidas não afeta em nenhum momento a velocidade de formação e internalização das vesículas.

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Diferença com fagocitose

Fagocitose e pinocitose são processos semelhantes nos quais a célula internaliza o material extracelular a ser processado; ambos são processos que precisam de energia e, portanto, são considerados mecanismos de transporte ativos. Ao contrário da pinocitose, a fagocitose é literalmente a maneira como a célula “come”.

A fagocitose é caracterizada pela “ingestão” de partículas grandes, que incluem bactérias, vários detritos celulares e até células intactas. A partícula a ser fagocitada liga-se a receptores localizados na superfície da membrana celular (que reconhecem resíduos de manose, N-acetiliglucosamida entre outros) que desencadeiam a extensão dos pseudópodes que circundam a partícula.

Uma vez que a membrana se funde ao seu redor, uma grande vesícula se forma (em contraste com as geradas no processo de pinocitose) chamada fagossomo, que é liberada no citoplasma. É quando o fagossomo se junta a um lisossomo para formar um fagolisossomo.

Dentro do fagolisossomo, a digestão do material ocorre graças à atividade enzimática das hidrolases do ácido lisossômico. Nesse processo, os receptores e parte das membranas internalizadas que retornam na forma de vesículas de reciclagem para a superfície celular também são reciclados.

Onde ocorre a fagocitose?

É um processo muito comum pelo qual organismos como protozoários e metazoários inferiores se alimentam. Além disso, em organismos multicelulares, a fagocitose fornece uma primeira linha de defesa contra agentes estranhos.

A maneira pela qual células especializadas, que incluem vários tipos de leucócitos (macrófagos e neutrófilos), destroem microorganismos externos e ingerem detritos celulares, é essencial para manter o sistema do corpo.

Referências

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