Endocitose mediada por receptor: processo e funções - Ciência - 2023

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o endocitose mediada por receptores é um fenômeno celular que inclui a entrada controlada de moléculas específicas na célula. O material a ser ingerido é progressivamente envolvido por uma pequena porção da membrana plasmática até que toda a substância seja coberta. Em seguida, essa vesícula é destacada para o interior da célula.

Os receptores que participam desse processo estão localizados na superfície celular em regiões chamadas de "depressões revestidas de clatrina".

Este tipo de endocitose dá à célula um mecanismo para discriminar entre as substâncias que entram. Além disso, aumenta a eficiência do processo, em comparação com a endocitose não discriminatória.

O conceito oposto de endocitose é a exocitose e compreende a liberação de moléculas para o ambiente externo das células.

O que é endocitose?

As células eucarióticas têm a capacidade de capturar moléculas do ambiente extracelular e incluí-las em seu interior por meio de um processo denominado endocitose. O termo é atribuído ao pesquisador Christian deDuve. Foi sugerido em 1963 e incluiu a ingestão de uma ampla gama de moléculas.

O fenômeno ocorre da seguinte forma: a molécula ou material a ser penetrado é circundado por uma porção da membrana citoplasmática que é posteriormente invaginada. Assim, é formada uma vesícula que contém a molécula.

Classificação

Dependendo do tipo de material que entra, o processo de endocitose é classificado em fagocitose e pinocitose.

A primeira delas, a fagocitose, consiste na ação da ingestão de partículas sólidas. Isso inclui partículas grandes, como bactérias, outras células intactas ou detritos de outras células. Em contraste, o termo pinocitose é usado para descrever a ingestão de fluidos.

O que é endocitose mediada por receptor?

A endocitose mediada por receptor é um fenômeno celular caracterizado pela entrada de moléculas na célula de forma seletiva e controlada. As moléculas a entrar são específicas.

Como o nome do processo indica, a molécula a ser inserida é reconhecida por uma série de receptores localizados na superfície da célula. No entanto, esses receptores não são encontrados aleatoriamente na membrana. Em contraste, sua localização física é muito específica em regiões chamadas “depressões revestidas de clatrina”.

As depressões formam uma invaginação da membrana, levando à formação de vesículas revestidas de clatrina que contêm os receptores e suas respectivas macromoléculas ligadas. A macromolécula que se liga ao receptor é chamada de ligante.

Após a formação das pequenas vesículas de clatrina, as últimas se fundem com estruturas chamadas endossomos iniciais. Nesta etapa, o conteúdo do interior da vesícula de clatrina é distribuído para diferentes regiões. Um deles são os lisossomos, ou podem ser reciclados na membrana plasmática.

Características

Os processos tradicionais de pinocitose e fagocitose são do tipo não discriminatório. Ou seja, as vesículas prenderão qualquer molécula - sólida ou líquida - que estiver no espaço extracelular e serão transportadas para a célula.

A endocitose mediada por receptor fornece à célula um mecanismo altamente seletivo que permite discriminar e aumentar a eficiência da internalização de partículas no ambiente celular.

Como veremos mais adiante, o processo permite a ingestão de moléculas muito importantes como o colesterol, a vitamina B12 e o ferro. Essas duas últimas moléculas são usadas para a síntese de hemoglobina e outras moléculas.

Infelizmente, a presença de receptores que medeiam a endocitose foi explorada por uma série de partículas virais para entrar na célula - por exemplo, o vírus da gripe e o HIV.

Processo

Para entender como ocorre o processo de endocitose mediada por receptor, foi utilizada a absorção de colesterol pelas células de mamíferos.

O colesterol é uma molécula lipídica com múltiplas funções, como a modificação da fluidez nas membranas celulares e como precursor de hormônios esteróides relacionados à função sexual dos organismos.

Modelo de endocitose mediada por receptor: colesterol em mamíferos

O colesterol é uma molécula altamente insolúvel na água. Por esse motivo, seu transporte ocorre dentro da corrente sanguínea na forma de partículas de lipoproteínas. Entre as mais comuns encontramos a lipoproteína de baixa densidade, comumente abreviada como LDL - acrônico por sua sigla em inglês. lipoproteína de baixa densidade.

Graças a estudos realizados em laboratório, foi possível concluir que a entrada da molécula de LDL na célula ocorre por ligação a um receptor específico na superfície celular localizado em depressões revestidas de clatrina.

O interior dos endossomos com LDL é ácido, o que permite a dissociação da molécula de LDL e seu receptor.

Depois de separados, o destino dos receptores é ser reciclado na membrana plasmática, enquanto o LDL continua com seu transporte agora nos lisossomas. Em seu interior, o LDL é hidrolisado por enzimas específicas, gerando colestarol.

Por fim, o colesterol é liberado e a célula pode tomá-lo e usá-lo em várias tarefas onde for necessário, como nas membranas.

O que acontece quando o sistema falha?

Existe uma condição hereditária chamada hipercolesterolemia familiar. Um dos sintomas dessa patologia são os níveis elevados de colesterol. Esse distúrbio surge da incapacidade de introduzir a molécula de LDL dos fluidos extracelulares nas células. Os pacientes apresentam pequenas mutações nos receptores.

Após a descoberta da doença, foi possível identificar que nas células saudáveis existia um receptor responsável por mediar a entrada do LDL, que se acumula em depressões celulares específicas.

Em alguns casos, os pacientes foram capazes de reconhecer o LDL, mas seus receptores não foram encontrados nas depressões revestidas. Esse fato levou ao reconhecimento da importância das depressões revestidas no processo de endocitose.

Endocitose independente de clatrina

As células também possuem vias que permitem que a endocitose seja realizada sem o envolvimento da clatrina. Dentre essas vias, destacam-se moléculas ligadas a membranas e fluidos que podem ser endocitados apesar da ausência de clatrina.

As moléculas que entram desta forma penetram usando pequenas invaginações chamadas caveolae localizadas na membrana plasmática.

Referências

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