Appunti istologia

Trasporto di grandi molecole: ruolo delle vescicole di trasporto

Organelli e strutture cellulari

Parlando di cellule eucariotiche, parliamo di cellule rivestite da membrana plasmatica formata da un doppio strato fosfolipidico e da proteine intrinseche ed estrinseche e componente zuccherina esterna. All’interno abbiamo citoplasma in cui sono immersi vari organelli citoplasmatici tra cui: apparato Golgi, REL, RER, lisosomi; sono organelli in continua comunicazione tra loro e la membrana plasmatica e viceversa.

A livello del RE, ad esempio, nel liscio si sintetizzano lipidi, nel RER le proteine; queste molecole neosintetizzate vanno poi al Golgi dove avviene meccanismo di glicolisazione, a dire la verità per le proteine avviene già nel RER. A quel punto il Golgi deve smistare il materiale nei vari compartimenti es. membrana, matrice extracellulare, lisosomi. Questo si articola con un meccanismo che porta all’esocitosi, uscita di materiale neosintetizzato.

Il meccanismo opposto è quello di endocitosi che invece prevede l’internalizzazione di macromolecole, o patogeni interi (solo cellule specializzate) che all’interno della cellula seguono un percorso particolare: endosomi precoci, tardivi, lisosomi. Tutti questi processi descritti di: sintesi, esocitosi o degradazione del materiale avvengono grazie alla comunicazione continua fra i vari organelli del sistema membranoso interno e la membrana e grazie alla formazione di vescicole.

Le vescicole di trasporto

Esistono vescicole intracellulari, nel citoplasma, ed extracellulari che derivano dalla cellula. Esse sono porzioni di membrana plasmatica, da cui si originano per invaginazioni. I punti da cui si originano sono: membrana plasmatica per endocitosi oppure la membrana di organelli interni del sistema membranoso interno. L’origine, quindi, può essere da vari compartimenti, questo perché una regola importante della membrana plasmatica, la cui composizione è di doppio strato fosfolipidico, proteine, glucidi, è quella di essere uguale alle membrane che rivestono gli organelli del sistema interno. Può variare per percentuale e tipo di proteine ma la composizione della membrana è la stessa delle membrane dei compartimenti interni. Una parte di questa membrana quindi si può staccare e fondere con l’altra membrana e viceversa.

La vescicola è un sacchettino rivestito da membrana con composizione classica. Si formano le vescicole per trasportare del materiale, per lo più macromolecole, qualcosa di grande che non può essere trasportato classicamente e non può essere trasportato attraverso membrana come, ad esempio, attraverso le proteine di trasporto o le proteine canali.

Immagino che sappiate che a livello della membrana plasmatica ci sono proteine canali come pompa sodio potassio che trasporta all’esterno sodio ed all’interno potassio, ioni carichi oppure proteine di trasporto che fanno entrare glucosio nella cellula, parliamo di ioni piccoli che possono essere carichi, e passare attraverso queste strutture. Le macromolecole che non possono attraverso queste strutture per entrare e uscire dalla cellula devono per forza utilizzare questi sacchettini dei vari compartimenti cellulari, le vescicole di trasporto.

Endocitosi

Parliamo di endocitosi quando ci riferiamo a quei meccanismi che prevedono l’entrata nella cellula di macromolecole, questo sacchettino, vescicola, liberata dalla membrana plasmatica. Naturalmente la vescicola avrà il compito di isolare e contenere il materiale utile alla cellula; non ci riferiamo a meccanismi di endocitosi particolari come quello di fagocitosi, meccanismo speciale fatto solo da alcune cellule del sistema immunitario con cui internalizziamo dei patogeni che dobbiamo degradare quindi non è un materiale che la cellula può utilizzare ma degradare. Negli altri casi, endocitosi è un meccanismo che porta all’internalizzazione di molecole che devono essere rielaborate dalla cellula perché utile.

Esempio: colesterolo è un lipide importante perché forma le membrane plasmatiche ed inoltre può generare ormoni steroidei ecc. Quindi la cellula deve internalizzarlo, ma per arrivare alle cellule deve viaggiare nel sangue, ma quest’ultimo è formato da una grande percentuale di acqua e un lipide come lui non può viaggiare liberamente in acqua. Nel sangue non troviamo direttamente colesterolo ma troviamo i suoi contenitori, per esempio HDL il colesterolo buono che lo porta al fegato e viene degradato; LDL il colesterolo cattivo, quello che arriva ed entra nelle cellule per essere degradato. Se non entra in cellula per vari motivi (esempio recettore difettoso) si accumula nel sangue e può provocare problematiche.

Queste strutture sono lipoproteine che contengono un monostrato di fosfolipidi, all’interno moltissime molecole di colesterolo e una porzione proteica, questo è quello che cambia, ad esempio nell’LDL si chiama ApoB. Questa ci serve per far viaggiare il colesterolo nel sangue e per interagire con recettore LDL e iniziare, indurre processo di endocitosi che chiameremo endocitosi mediata da recettori perché avviene solo grazie