Citologia

Destino delle vescicole

Secrezione

molto importante sia per costituire la matrice extracellulare, che per regolare le funzioni cellulari. Una cellula secernente (CALICIFORME) è costituita da un nucleo posizionato nello stelo del "calice" ed intorno ad esso si trova una grande quantità di RER e mitocondri. Nella porzione paranucleare si trova l'apparato di Golgi e in successione una quantità molto abbondante di granuli di secrezione contenenti muco (glicoproteine). Questi granuli man mano che aumentano di numero, si fondono tra di loro, diventando più grandi; una volta giunti alla membrana plasmatica riversano il loro contenuto all'esterno, contribuendo alla formazione del glicocalice.

L'esocitosi può essere classificata in due categorie:

• COSTITUTIVA: Processo che avviene continuamente, senza la necessità di stimoli. La molecola modificata dal Golgi viene immessa nelle vescicole, si fonde con la membrana e viene riversata all'esterno. Un esempio sono le

proteine della matrice extracellulare, come il collagene, questo non si accumula all'interno della cellula, ma viene prodotto e liberato.

REGOLATA: Processo che avviene in seguito a dei stimoli. Dal trans-Golgi si stacca una vescicola che si ferma nel citoplasma, questa deve essere già pronta per poi essere liberata quando serve. La vescicola non sarà secreta finché non arriverà uno stimolo, ad esempio un ormone, che legandosi a un recettore, lo attiva, questo a sua volta aumenta la concentrazione del secondo messaggero Ca2+; il calcio attiverà la secrezione delle vescicole già pronte all'interno del citoplasma.

ESEMPIO: La cellula uovo, prima della fecondazione, produce una serie di granuli che sono posizionati sotto la membrana plasmatica. Quando il primo spermatozoo feconda, questi granuli vengono rilasciati all'esterno per impedire la fecondazione si un secondo spermatozoo. Questo processo deve avvenire molto rapidamente per evitare la polispermia.

di Golgi multipli. Dal Golgi si staccano le vescicole che contengono ineurotrasmettitori, questeviaggiano lungo tutto ilprolungamento chiamato ASSONE,il quale termina con un bottonechiamato SINAPSI. Ineurotrasmettitori arrivano nelleterminazioni nervose, questi peressere secreti devono ricevere unostimolo da parte dello ione calcio.Nelle terminazioni nervose sitrovano dei canali del calciovoltaggio-dipendenti che vengono aperti in seguito a un potenziale d'azione. Il calcio, una voltaentrato all'interno delle sinapsi induce la secrezione delle vescicole contenenti ineurotrasmettitori. Le vescicole si fondono con la membrana della cellula nervosa e riversanoil neurotrasmettitore nello spazio sinaptico, dove si legherà a dei recettori che si trovano sullamembrana della cellula bersaglio. Per far sì che lo stimolo sia rapido, il neurotrasmettitoreviene degradato e gli elementi vengono riciclati.

LISOSOMIUno dei compartimenti cellulari dove sono dirette le vescicole

Il Golgi è rappresentato dall'isosoma. Questo organello deve essere riempito di molecole (enzimi litici) che devono rimanere confinate all'interno di una membrana.

OSSERVAZIONE
I lisosomi non sono visibili in maniera specifica al microscopio ottico, delle volte si può osservare l'effetto granulare della cellula, ma non si possono mettere in evidenza in maniera specifica poiché sono troppo piccoli. Si possono comunque osservare con la microscopia ottica attraverso l'immunofluorescenza: esistono delle proteine specifiche dei lisosomi, una è chiamata LAMP-1; quindi utilizzando l'anticorpo primario contro LAMP-1 e il secondario agganciato a un fluoforo, si può vedere la disposizione dei lisosomi nelle cellule. Anche in questo caso i lisosomi sono presenti in tutte le cellule, ma in alcune sono molto abbondanti, tra queste le cellule che fanno fagocitosi (FAGOCITI).

I lisosomi possono essere messi in evidenza anche utilizzando dei

è eterogeneo poiché il contenuto dipende dalla vescicola con cui si è fuso.

ACIDIFICAZIONE DEL LISOSOMA

Il lisosoma è rivestito da una membrana e ha un contenuto acido, il pH è inferiore a 5, in alcune cellule può arrivare anche a 3. Per avere un pH acido in una vescicola c'è bisogno di una pompa protonica che porti attraverso un consumo di energia i protoni all'interno di essa. Le strutture nucleari devono rimanere però elettroneutre, quindi se all'interno di una vescicola entrano tante cariche positive, devono entrare anche delle cariche negative e queste sono portate dallo ione cloro; quindi, sulla membrana sono presenti anche canali per il cloro. Il lisosoma primario ha un diametro molto piccolo che va da 0.05-0.5 µm. All'interno dei lisosomi sono contenuti degli enzimi idrolitici (IDROLASI ACIDE), cioè che rompono le molecole inserendo una molecola d'acqua, questi per funzionare adeguatamente hanno

Enzimi litici e lisosomi primari

Bisogno di un ambiente acido; questi enzimi sono: nucleasi, proteasi, glicosidasi, lipasi, fosfatasi, solfatasi e fosfolipasi. Ogni lisosoma poi avrà un corredo enzimatico con dei nomi specifici. Queste caratteristiche appena descritte sono tipiche dei lisosomi primari.

Transito degli enzimi litici

Esiste un meccanismo che trasporta gli enzimi litici all'interno del lisosoma ed è chiamato SORTING. Il reticolo rugoso produce glicoproteine di varia natura, tra queste ci sono gli enzimi idrolitici destinati al lisosoma; questi entrano nel cis-Golgi dove è presente un enzima fosforilante, che fosforila il mannosio presente negli oligosaccaridi degli enzimi lisosomiali. Il mannosio è costituito da sei atomi di carbonio e la fosforilazione avviene sul carbonio 6. Gli enzimi lisosomiali proseguono nel Golgi fino ad arrivare al trans-Golgi insieme alle altre glicoproteine provenienti dal RER. Nel trans-Golgi le altre glicoproteine vengono immesse nelle vescicole fino ad

arrivare alla loro destinazione finale; gli enzimi lisosomiali invece vengono segregati in delle vescicole "speciali". Queste vescicole possiedono sulla loro membrana un recettore per il mannosio-6-fosfato; quindi, gli enzimi lisosomiali si agganciano a questo recettore di membrana e le vescicole gemmano dal trans-Golgi, con un determinato rivestimento proteico. Le vescicole perdono successivamente il loro rivestimento e si fondono con un corpuscolo intermedio chiamato ENDOSOMA TARDIVO. L'endosoma tardivo ha già una pompa protonica, quindi ha già un pH acido, questo modifica la conformazione del recettore che non riconosce più il mannosio-6-fosfato. A questo punto l'enzima lisosomiale si stacca dal recettore e rimane libero nell'endosoma, dove viene defosforilato ad opera delle fosfatasi. Il recettore viene riciclato nel trans-Golgi dove può ricominciare un nuovo ciclo, mentre l'enzima lisosomiale viene internalizzato in una

1. vescicola che lo trasporta al lisosoma.
2. Gli endosomi intervengono anche nel processo di endocitosi, che riguarda molecole presenti all'esterno della cellula, tra cui alcuni enzimi lisosomiali, che derivano dai lisosomi riversati nello spazio extracellulare da alcune tipologie di cellule. Questi enzimi vengono dunque riciclati e portati al lisosoma con lo stesso meccanismo descritto in precedenza.

FUNZIONI DEI LISOSOMI

Gli enzimi lisosomiali vengono confinati nella membrana del lisosoma per due motivi:

1. Funzionano adeguatamente solo a pH acido
2. Essendo degli enzimi litici, potrebbero danneggiare la cellula se fossero liberi nel citosol.

Il compito più conosciuto dei lisosomi è l'internalizzazione di particelle e macromolecole, che avviene tramite due meccanismi:

1. L'ENDOCITOSI: Internalizzazione di macromolecole, quindi di strutture con dimensioni ridotte, que