Vesícula celular: características, tipos e funções - Ciência - 2023

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o vesícula celular É um veículo de comunicação intracelular e extracelular, no qual são embaladas moléculas sintetizadas 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 varia de 30 a 50 nm.

Em eucariotos, diferentes processos celulares ocorrem em organelas específicas. Porém, é necessária a troca de moléculas entre organelas, ou o envio de moléculas para o espaço extracelular. Para isso, é necessário um sistema que permita o transporte da carga até o destino correto. Essa função é cumprida pelas vesículas.

Características das vesículas celulares

Existem diferentes tipos de transporte vesicular com suas respectivas características. No entanto, existem generalidades como a germinação, que é dirigida por uma camada ou revestida por proteínas, como a clatrina; e especificidade de ligação, que é dependente de 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 botões e a clivagem e fusão das vesículas de transporte.

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

A endocitose consiste na recuperação da membrana plasmática, o que evita a inflamação celular. Existem diferentes mecanismos de endocitose.

No transporte vesicular entre organelas, as proteínas recém-sintetizadas encontradas no lúmen do retículo endoplasmático são transportadas para o aparelho de Golgi. Dessa organela, as vesículas partem em direção ao sistema endomembrana e à membrana plasmática.

As vesículas extracelulares, encontradas em procariotos e eucariotos, são responsáveis por transportar moléculas de uma célula para outra.

Tipos de vesículas celulares

Vesículas endocíticas

Eles servem para introduzir moléculas na célula ou para reciclar componentes da membrana. Essas vesículas podem ou não ser cobertas por uma camada de proteína. As proteínas que revestem a superfície da vesícula biliar são a clatrina e a caveolina.

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

Vesículas exocíticas

Por meio de um estímulo, as células secretoras (neurônios ou outras células) liberam seu conteúdo por meio da exocitose.

A fusão da membrana durante a exocitose ocorre por meio de duas etapas: 1) ligação da vesícula exocítica ao aceitador de membrana; e 2) fusão das bicamadas lipídicas. As proteínas Rab, GTPases e SNARE, entre outras, participam dessas etapas.

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 vias: ALP (fosfatase alcalina) para o vacúolo; endossomos através da via da carboxipeptidase Y e S (CPY e CPS).

Função da vesícula

As vesículas da via secretora têm uma grande variedade de funções, entre as quais se destacam 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 quimiotripsinogênio, um zimogênio, é liberado pela fusão das vesículas na membrana, como resultado da estimulação hormonal.

As vesículas extracelulares (EV) são de dois tipos: exossomos e ectossomos. Ambos se diferenciam por sua composição, que determina sua função. Os exossomos possuem tetraspanina, integrina, proteoglicano e ICAMI. Os ectossomos possuem receptores, glicoproteínas, metaloproteínas e ácidos nucléicos.

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

A fusão de EVs com a membrana da célula alvo pode afetar a regulação da expressão gênica por fatores de transcrição, proteínas de sinalização e muitas enzimas. Os EVs liberados por células-tronco desempenham um papel importante no reparo de órgãos e na proteção contra doenças.

Doenças

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

EVs desempenham um papel importante em muitas doenças. No câncer, EVs aumentam a resistência de drogas quimioterápicas, mediada por miRNA,

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

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

Nos processos de alergia e inflamação, os miRNAs dos EVs regulam esses processos por meio de efeitos parácrinos.

Vesículas em diferentes organismos

Atenção especial foi dada aos VEs de protozoários. Isso ocorre porque EVs desempenham 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.

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

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