Vesícula celular: características, tipos e funções

A vesícula celular é um veículo para comunicação intracelular e extracelular, na qual moléculas sintetizadas são empacotadas na célula, como neurotransmissores, hormônios, proteínas, lipídios e ácidos nucléicos. Essas moléculas são chamadas de carga. A natureza química da carga depende do tipo de vesícula biliar e de sua função.

A morfologia geral de uma vesícula consiste em uma bicamada lipídica, que forma um saco fechado e cujo lúmen é aquoso. O tamanho das vesículas pode variar. Por exemplo, nas células acinares do pâncreas, varia de 200 a 1200 nm, enquanto nos neurônios, de 30 a 50 nm.

Vesícula celular: características, tipos e funções 1

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

Nos eucariotos, diferentes processos celulares ocorrem em organelas específicas. No entanto, é necessário trocar moléculas entre organelas ou enviar moléculas para o espaço extracelular. Por esse motivo, é necessário um sistema para transportar a carga até seu destino correto. Esta função é realizada por vesículas.

Características das vesículas celulares

Existem diferentes tipos de transporte vesicular com suas respectivas características. No entanto, existem generalidades, como a formação de gemas, que é dirigida por uma camada ou revestida com proteínas, como o clatrina; e especificidade de ligação, que depende das proteínas transmembranares, ou SNARE.

O transporte vesicular inclui exocitose e endocitose, transporte entre organelas e liberação de vesículas extracelulares. Em todos os casos, envolve a formação contínua de surtos e a excisão e fusão de vesículas de transporte.

A exocitose envolve a fusão de uma vesícula com a membrana plasmática para liberar o conteúdo vesicular. Existem três modos de exocitose: 1) fusão do colapso completo; 2) beijar e correr; e 3) exocitose composta.

A endocitose envolve a recuperação da membrana plasmática, o que impede a inflamação celular. Existem diferentes mecanismos de endocitose.

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No transporte vesicular entre organelas, as proteínas recém-sintetizadas encontradas no lúmen do retículo endoplasmático são transportadas para o aparelho de Golgi. A partir dessa organela, as vesículas partem para o sistema endomembranar e a membrana plasmática.

Vesículas extracelulares, encontradas em procariontes e eucariotos, são responsáveis ​​por transportar moléculas de uma célula para outra.

Tipos de vesículas celulares

Vesículas endocíticas

Eles servem para introduzir moléculas no interior ou para reciclar componentes da membrana. Essas vesículas podem ou não ser revestidas por uma camada de proteínas. As proteínas que cobrem a superfície da vesícula biliar são clatrina e caveolina.

As vesículas endocíticas revestidas com clatrina são responsáveis ​​pela internalização de patógenos, como o vírus influenza, entre outros, proteínas da membrana e receptores e ligantes extracelulares. As vesículas revestidas com caveolina mediam a entrada de vírus, fungos, bactérias e príons.

Vesículas exocíticas

Através de um estímulo, as células secretoras (neurônios ou outras células) liberam seu conteúdo por exocitocose.

A fusão da membrana durante a exocitose ocorre em duas etapas: 1) fixação da vesícula exocítica ao aceitador da membrana; e 2) fusão de bicamadas lipídicas. Essas etapas envolvem as proteínas Rab, GTPases e SNARE, entre outras.

Vesículas de transporte entre organelas

As vesículas revestidas com COPII são transportadas do retículo endoplasmático para o aparelho de Golgi. O transporte do aparelho de Golgi para o vacúolo envolve duas rotas: ALP (fosfatase alcalina) para o vacúolo; endossomos pela via das carboxipeptidases Y e S (CPY e CPS).

Função Vesícula

As vesículas da via secretora possuem uma grande variedade de funções, entre as quais a secreção das seguintes substâncias: insulina das células pancreáticas, neuropeptídeos e neurotransmissores, hormônios e substâncias envolvidas na resposta imune.

Uma das funções mais conhecidas é a liberação de proteínas secretoras do pâncreas. Por exemplo, o quimotripsinogênio, um zimogênio, é liberado pela fusão das vesículas na membrana, como resultado da estimulação hormonal.

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As vesículas extracelulares (VE) são de dois tipos: exossomos e ectossomos. Ambos diferem em sua composição, o que determina sua função. Os exossomos possuem tetraspanina, integrina, proteoglicano e ICAMI. Os ectossomas têm receptores, glicoproteínas, metaloproteínas e ácidos nucleicos.

As funções dos VEs incluem manutenção da homeostase celular, regulação da função celular e comunicação intercelular. Esta última função requer o transporte de proteínas, RNA (mRNA, miRNA, RNA não codificante) e seqüências de DNA.

A fusão do VE com a membrana de células brancas pode afetar a regulação da expressão gênica por fatores de transcrição, proteínas sinalizadoras e muitas enzimas. Os EEs liberados pelas células-tronco têm um papel importante no reparo de órgãos e proteção de doenças.

Doenças

O funcionamento fisiológico normal das células depende, entre vários fatores, do transporte de vesículas e de sua fusão. Por exemplo, o diabetes tipo 2 é caracterizado por defeitos na secreção e translocação de insulina mediados por transportadores de glicose.

Os VEs têm um papel importante em muitas doenças. No câncer, os VEs aumentam a resistência dos medicamentos quimioterapêuticos, mediados pelo miRNA,

Os VEs têm um efeito crítico na neurodegeneração. Nas doenças de Alzheimer e de esclerose múltipla, o efeito degenerativo depende de múltiplas moléculas, como miRNA, gangliosídeos e proteínas.

Nas células cardíacas, exossomos e ectossomos permitem a comunicação entre as células e também afetam o desenvolvimento da placa aterosclerótica nos vasos, induzindo inflamação, proliferação, trombose e resposta vasoativa.

Nos processos de alergia e inflamação, os miRNAs dos VEs regulam esses processos através de efeitos parácrinos.

Vesículas em diferentes organismos

Atenção especial foi dada ao VE dos protozoários. Isso ocorre porque os VEs têm um papel importante entre a interação parasita e hospedeiro.

Alguns dos parasitas cujo VE foi estudado são Trypanosoma brucei , Trypanosoma cruzi , Leishmania spp., Plasmodium spp. E Toxoplasma spp.

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VEs também foram observados em bactérias gram-positivas e negativas, incluindo Corynebacterium e Moraxellaceae . Na mucosa do trato respiratório, as vesículas da membrana externa (OMV) se ligam aos domínios lipídicos nas células epiteliais alveolares. A partir daí, os OMVs modulam a resposta inflamatória.

Referências

  1. Aaron, T. Place, Maria S. Sverdlov, Oleg Chaga e Richard D. Minshall. 2009. Antioxidants and Redox Signaling, 11: 1301.
  2. Feyder, S., De Craene, JO, Séverine, B., Bertazzi, DL e Friant, S. 2015. Tráfico de membranas no modelo de levedura Saccharomyces cerevisiae. Int. J. Mol. Sei., 16: 1509-1525.
  3. Fujita, Y., Yoshiota, Y., Saburolto, Junaraya, Kuwano, K. e Ochiya, T. 2014. Comunicação intercelular por vesículas extracelulares e seus microRNAs na asma. Clinical Therapeutics, 36: 873–881.
  4. Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Biologia celular e molecular. Editorial Medica Panamericana, Buenos Aires, Bogotá, Caracas, Madri, México, São Paulo.
  5. Parkar, NS, Akpa, BS, Nitsche, LC, Wedgewood, LE, Place, AT, Sverdlov, MS, Chaga, O. e Minshall, RD 2009. Formação de vesículas e endocitose: Função, Máquinas, Mecanismos e Modelagem.
  6. Schmid, SL e Damke, H. 1995. Vesículas revestidas: diversidade de forma e função. The FASEB Journal, 9: 1445–1453.
  7. Wu, LG, Hamid, E., Shin, W., Chiang, HC 2014. Exocitose e endocitose: modos, funções e mecanismos de acoplamento. Annu Rev. Physiol., 76: 301–331.
  8. Yáñez, Mo, Siljander, PRM et al. 2015. Propriedades biológicas das vesículas extracelulares e suas funções fisiológicas. Jornal de Vesículas Extracelulares, 4: 1–60.

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