Concetti Chiave
- La internalizzazione è cruciale per la regolazione della risposta al danno cellulare e il controllo ambientale.
- La fagocitosi permette l'inglobamento di particelle grandi come le cellule batteriche da parte dei fagociti.
- La pinocitosi è un processo continuo di endocitosi di fluidi e molecole, essenziale per il sampling ambientale.
- L'endocitosi mediata da recettore coinvolge il legame di lipoproteine a recettori specifici, seguita da riciclo dei recettori.
- L'autofagia, diversa dalla fagocitosi, permette il riciclo dei componenti cellulari in tutte le cellule, grazie ai lisosomi.
Processi di internalizzazione cellulare
Altra componente importante della regolazione della risposta al danno cellulare e della riparazione cellulare è il processo di internalizzazione, che fa parte anche dei meccanismi di controllo dell’ambiente circostante. A questo proposito esistono vari modi in cui la cellula ingloba il materiale esterno:
• fagocitosi: consiste nella capacità di inglobare particelle di dimensioni significative (superiori ai 250 nm), ad esempio cellule batteriche, all’interno di fagosomi (organuli citoplasmatici dove possono essere internalizzate delle componenti estranee anche voluminose). Essa viene effettuata dai fagociti, come ad esempio i macrofagi;
• pinocitosi: consiste nell’endocitosi di fluidi e molecole del mezzo interstiziale. Questo è un processo continuo nelle cellule ed è svolto in abbondanza da macrofagi e cellule dendritiche perché sono in grado di svolgere il processo di sampling, il quale consiste nel saggiare l’ambiente extracellulare per captare eventuali segnali di allarme;
• endocitosi mediata da recettore: come suggerisce il nome, dipende da dei recettori specifici presenti sulle cellule (es. recettore per le LDL). I recettori in questione sono in grado di legare le lipoproteine attraverso una specifica apolipoproteina. A seguito di queste interazioni, i recettori si accumulano in particolari regioni della membrana dette coated pits, ossia dei pozzetti ricoperti da particolari proteine, le clatrine, dove le particelle estranee possono essere internalizzate in endosomi. A seguito dell’endocitosi il recettore, nella maggior parte dei casi, non viene degradato, ma viene riciclato in superficie, mentre la lipoproteina viene sfaldata e il colesterolo al suo interno viene recuperato tramite altri processi.
Sono mostrati i vari meccanismi d’internalizzazione: formazione della coated pit, invaginazione della membrana, formazione della vescicola
ricoperta da clatrina, fusione con il lisosoma, digestione dei ligandi, utilizzo dei ligandi digeriti da parte delle cellule e ricircolo del recettore.
Ruolo dei lisosomi e dell'autofagia
Esistono però anche lisosomi secondari, organuli che si formano dopo la fusione dei lisosomi primari con la vescicola di endocitosi, contenente componenti autofagiche. I lisosomi, quindi, sono sia in grado di eliminare i patogeni, ma anche di riciclare i componenti cellulari utilizzando l’autofagia, che risulta essere una via diversa dalla fagocitosi. Si tenga inoltre presente che l’autofagia è un fenomeno che avviene in tutte le cellule, mentre la fagocitosi è tipica dei fagociti.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali meccanismi di internalizzazione delle cellule?
- Come funziona l'endocitosi mediata da recettore?
- Qual è la differenza tra fagocitosi e autofagia?
I principali meccanismi di internalizzazione delle cellule includono la fagocitosi, la pinocitosi e l'endocitosi mediata da recettore. Ognuno di questi processi permette alle cellule di inglobare materiali esterni in modi specifici.
L'endocitosi mediata da recettore dipende da recettori specifici sulla superficie cellulare che legano particelle come le lipoproteine. Queste interazioni portano alla formazione di coated pits, dove le particelle vengono internalizzate in endosomi, e i recettori vengono generalmente riciclati.
La fagocitosi è un processo tipico dei fagociti, come i macrofagi, che inglobano particelle di grandi dimensioni. L'autofagia, invece, è un processo che avviene in tutte le cellule e permette di riciclare componenti cellulari, utilizzando i lisosomi per eliminare patogeni e riciclare materiali.
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