Pinocitose: processo, funções e diferença com fagocitose - Ciência - 2023

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o pinocitose É um processo celular que consiste na ingestão de partículas do meio, geralmente de pequeno tamanho e na forma solúvel, por meio da formação de pequenas vesículas na membrana plasmática da célula. Este 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 suspensas. É um dos vários meios de incorporação de material extracelular ou endocitose, que a célula utiliza para sua manutenção energética.

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

Tipos de pinocitose

Este processo de endocitose pode ser gerado de duas maneiras diferentes: “pinocitose fluida” e “pinocitose adsortiva”. Ambos diferem na maneira como as 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 absortiva é dada pela concentração da molécula no ambiente externo, bem como pelo número, afinidade e função dos receptores das referidas moléculas localizados na superfície da membrana celular. O último processo está em conformidade com a cinética da enzima Michaelis-Menten.

Mantendo-se tudo igual (concentração das moléculas a serem absorvidas), a pinositose absortiva seria de 100 a 1000 vezes mais rápida que o fluido e também mais eficiente na absorção de líquidos (menor quantidade).

Processo

A pinocitose é um processo muito comum em células eucarióticas. Consiste no movimento de partículas de fora da célula por meio da formação de uma vesícula pinocítica, uma invaginação da membrana celular, que acaba se desprendendo desta, para formar parte do citoplasma.

Em geral, a maioria das vesículas endocíticas originadas da membrana celular segue a rota da pinocitose. Essas vesículas são destinadas principalmente aos endossomos que serão então transferidos para os lisossomos, organelas celulares responsáveis pela digestão celular.

Endocitose mediada por receptor ou pinocitose absortiva

É a forma de pinocitose mais bem estudada. Neste caso, o mecanismo permite a entrada seletiva de macromoléculas definidas. As macromoléculas encontradas no ambiente extracelular irão, por padrão, se ligar a receptores específicos na membrana plasmática.

Geralmente, os receptores especializados são encontrados agrupados em setores da 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, aqueles mais próximos da membrana celular.

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

Quantos receptores existem?

Existem mais de 20 receptores diferentes que introduzem macromoléculas seletivamente na célula. Durante este processo, outro fluido que não o meio citoplasmático também é incorporado de forma não seletiva, o que é chamado de "endocitose de fase fluida".

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

Nesse processo e na formação de vesículas recicladoras 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 de fluido

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

Características

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

Pinocitócito absorvente

Vários receptores que reconhecem hormônios, fatores de crescimento, proteínas carreadoras, bem como outras proteínas e lipoproteínas, podem se acumular nas cavidades revestidas de clatrina na membrana plasmática.

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

O colesterol é geralmente 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 lisossomas para ser processado e usado pela célula.

Outros metabólitos presos em pinócitos absortivos

Este processo também é usado para capturar uma série de metabólitos de grande importância na atividade celular. Alguns deles são a vitamina B12 e o ferro que a célula não pode obter por meio de processos de transporte ativo através da membrana.

Esses dois metabólitos são essenciais na síntese da hemoglobina, que é a principal 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 assim absorvidos e transportados para os lisossomos para serem digeridos por uma grande variedade de enzimas.

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

Pinocitose de vesículas não cobertas por clatrina

Quando a pinocitose ocorre por outras vias nas quais as vesículas revestidas de clatrina não se formam, o processo acaba sendo particularmente dinâmico e altamente eficiente.

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 de 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 absortiva faz com que toda a membrana celular seja internalizada dentro da célula por meio da formação de vesículas revestidas em um período de uma a duas horas, o que varia entre 3 e 5% da membrana plasma para 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.

Diferença com fagocitose

A fagocitose e a pinocitose são processos semelhantes nos quais a célula internaliza o material extracelular para ser processado; ambos são processos que precisam de energia, por isso são considerados mecanismos de transporte ativos. Em contraste com a pinocitose, a fagocitose é literalmente a forma como a célula "come".

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

Uma vez que a membrana se funde em torno dela, uma grande vesícula se forma (em contraste com as geradas no processo de pinocitose), chamada de fagossoma, que é liberada no citoplasma. É quando o fagossomo se liga a um lisossoma para formar um fagolisossomo.

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

Onde ocorre a fagocitose?

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

A maneira como células especializadas, incluindo vários tipos de leucócitos (macrófagos e neutrófilos), destroem microrganismos externos e ingerem restos celulares, é essencial para a manutenção do sistema do corpo.

Referências

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