Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
Red trans Golgi → superficie celular Todos los productos que llegan a la red del trans Golgi son clasificados para ser direccionados a su destino final → el cual puede ser: los LISOSOMAS. la SUPERFICIE CELULAR en una vía llamada SECRECIÓN CONSTITUTIVA. la SUPERFICIE CELULAR en una vía llamada SECRECIÓN REGULADA y que tendrá una estación intermedia antes de llegar a la superficie celular en vesículas de almacenamiento. TRANS GOLGI → LISOSOMAS En general, cuando se quiere evidenciar lisosomas a través de la microscopía de fluorescencia → suelen usarse anticuerpos anti-LAMP1, proteína asociada a la membrana lisosomal y característica de la organela. Dentro de los lisosomas se tiene un conjunto de enzimas → todas son HIDROLASAS, degradan sustancias hidrolizando enlaces covalentes. Estas hidrolasas actúan a un PH ÁCIDO → el pH ácido se mantiene dentro del lisosoma gracias a una bomba de protones que se encuentra en la membrana lisosomal → bombea constantemente protones hacia el interior del lisosoma de manera de mantener elevada la concentración de protones y consecuentemente un pH bajo. Para mantener la electroneutralidad se necesita, además de la bomba de protones, un transportador de contraion (BUSCAR CUAL). Además → en la membrana lisosomal hay otros tipos de transportadores que permiten el transporte de los monómeros obtenidos de la degradación de las sustancias que lleva el lisosoma → así, al transportarlos desde el interior lisosomal hacia el citoplasma, las sustancias podrán ser aprovechadas por la célula para construir sus moléculas y mantener así su estructura y función. 23° T E O R I C O LAS ENZIMAS LISOSOMALES, DENTRO DEL LISOSOMA → para poder actuar tienen que fusionarse con un endosoma tardío (el cual trae sustancias desde la superficie celular) → cuando endosoma y lisosoma se fusionan → se forma el ENDOLISOSOMA → dentro de él ocurre la degradación de todas las moléculas que provienen de la superficie celular; una vez degradadas → se dice que ocurrió la MADURACIÓN DE LOS LISOSOMAS GENERADOS EN LA RED DEL TRANS GOLGI. EN LOS LISOSOMAS SE DEGRADA TODO LO QUE PROVIENE DE LA SUPERFICIE CELULAR; tanto los FAGOSOMAS que se generan en la FAGOCITOSIS como los ENDOSOMAS tardíos provenientes de los procesos de PINOCITOSIS → se fusionaran con las vesículas lisosomales formando los endolisosomas y culminar la digestión de las sustancias. También pueden fusionarse con los lisosomas las vesículas autofágicas → la autofagia es un proceso que se produce dentro de la célula para degradar compartimientos u organelas celulares (dañados o viejas). MECANISMO DE MADURACIÓN DE ENZIMAS LISOSOMALES, CLASIFICACIÓN Y TRANSPORTE HACIA EL SITIO DE ACCIÓN La parte proteica y el AGREGADO DEL OLIGOSACÁRIDO preformado ocurre en el RE; una vez que la proteína glicosilada pasa el control de calidad del RE, es llevada por las vesículas hacia la red del cis Golgi → allí sufre la PRIMERA MODIFICACIÓN, el agregado de un resto de fosfo-n-acetilglucosamina a uno de los residuos de manosa → esta conversión es catalizada por una enzima de la red del Cis Golgi, la N- ACETILGLUCOSAMINAFOSFOTRANSFERASA → la enzima modificada seguirá su camino hacia las cisternas del Trans Golgi dentro del dictiosoma, y cuando llega sufre la ELIMINACIÓN DEL RESTO N-ACETILGLUCOSAMINA de manera tal que, a través de la acción de una fosfodiesterasa presente en la cisterna, se elimina la n-acetilglucosamina → y lo que queda adicionado al resto glucosidico de la enzima lisosomal será el resto de manosa 6 fosfato. ESTA MANOSA 6-FOSFATO SERÁ LA SEÑAL QUE SERÁ RECONOCIDA POR UNA PROTEÍNA RECEPTORA QUE SE ENCUENTRA EN LA RED DEL TRANS GOLGI → cuando las proteínas transmembrana reconocen al resto de manosa 6 fosfato, interaccionan con él → y esa será la señal para que geme una vesícula recubierta de clatrina, la cual sufrirá la perdida de la cubierta y será dirigida hacia el endosoma tardío. LA VESÍCULA TENDRÁ ASOCIADA A SU MEMBRANA UNA PROTEÍNA RAB CARACTERÍSTICA Y ADEMÁS TENDRÁ UNA PROTEÍNA V-SNARE; la proteína RAB será reconocida por el efector de RAB sobre la membrana del endosoma → esto hará que la vesícula se acerque a la membrana del endosoma y se fusionen gracias a la interacción entre v-SNARE y t-SNARE; y el contenido que se encuentra dentro de la vesícula lisosomal de transporte será vertido al lumen del endosoma tardío → dentro del endosoma tardío el pH es menor que el pH del lumen de la red del trans Golgi → este cambio de pH permite que haya un cambio conformacional en la estructura proteica y que pierda la interacción con el receptor de manosa 6 fosfato. Entonces la enzima queda en el lumen del endosoma para comenzar su actividad; mientras que el receptor, gracias a la acción de una cubierta de retrómero que favorece la gemación y a la interacción con moléculas de clatrina PODRÁ RETORNAR A LA RED DEL TRANS GOLGI DONDE COMENZARÁN UN NUEVO CICLO DE TRANSPORTE DE ENZIMAS LISOSOMALES. Cuando la vesícula desnuda que se fusiona con el endosoma tardío libera la enzima lisosomal dentro del endosoma y el receptor es reconocido por la cubierta de clatrina y gemado por el retrómero → este receptor puede volver a la cisternas del trans Golgi para volver a cumplir un ciclo; O PUEDE DIRIGIRSE A LA MEMBRANA PLASMÁTICA YA QUE EN ELLA HAY RECEPTORES DE MANOSA 6 FOSFATO → los receptores tienen como función recuperar las enzimas que se escapan hacia el extracelular a través de vesículas recubiertas de clatrina en un mecanismo de endocitosis → y una vez recuperadas las enzimas lisosomales por el mecanismo de endocitosis → esas enzimas terminarán dentro del endosoma tardío. DE ESTA MANERA SE AUMENTA LA EFICIENCIA DE LA PRODUCCIÓN DE ENZIMAS LISOSOMALES. EL HECHO DE TENER RECEPTORES DE MANOSA 6 FOSFATO EN LA MEMBRANA PLASMÁTICA → permite que, el receptor, además de captar las enzimas que se escapan de las células capte enzimas que uno le administre desde el exterior → esto sirve ya que si se le administra enzimas desde el exterior a la célula → el receptor las puede captar y a través de un mecanismos de endocitosis selectivo, esas enzimas pueden ser llevadas hacia los endosomas tardíos y hacia los endolisosomas y cumplir un ciclo de acción lisosomal. ESTO SIRVE COMO TERAPIA PARA AQUELLOS PACIENTES QUE NACEN CON DEFECTOS EN LAS ENZIMAS LISOSOMALES → se pudo desarrollar como herramienta terapéutica, proveerle al individuo las enzimas en forma externa para que los receptores de manosa 6 fosfato que están en la superficie celular las puedan captar, puedan llevarlas a los lisosomas → y que esos lisosomas vacíos o con enzimas defectuosas, puedan fusionar casi normalmente. RED TRANS-GOLGI → superficie (exocitosis) Se tiene dos vías principalmente → vía de secreción constitutiva y vía de secreción regulada. VÍA DE SECRECIÓN CONSTITUTIVA Se la denomina VÍA POR DEFECTO → vesículas geman constantemente desde la red del trans Golgi llevando su contenido e incluso lo que contienen asociado a las membranas hacia la superficie celular. No se conoce como es el mecanismo de clasificación de sustancias dentro de vesículas que seguirán esta vía. Vía de secreción regulada Tampoco se conoce como se clasifican los productos para que vayan a formar parte de este tipo de vesículas de secreción; y tampoco se reconoce si este tipo de vesículas son recubiertas cuando salen del trans Golgi. Si se sabe que hay sustancias que emergen y que son clasificadas de alguna manera en el trans Golgi → y que estos productos en general son HORMONAS O PROENZIMAS que se encuentran almacenados dentro de una vesícula de secreción y que permanecen ubicadas muy debajo de la membrana plasmática hasta que la célula recibe una señal. ESTE TIPO DE SECRECIÓN, COMO NECESITA DE UNA SEÑAL SE DICE QUE ESTÁ REGULADA PORLAS SEÑALES QUE VIENEN DESDE EL EXTRACELULAR. Los productos serán clasificados en el trans Golgi y una vez que la vesícula gema del trans Golgi → los productos que están dentro de las vesículas de secreción son madurados. Hay veces que geman vesículas muy grandes y se necesita concentrar toda la carga dentro de ella → con lo cual hay partes de la vesícula de secreción inmadura que son recicladas a través de vesículas recubiertas de clatrina → ESOS EXCESOS DE VESÍCULA SON RETORNADOS AL GOLGI. Además → existe una disminución en el pH gracias a que las vesículas bombas que facilitan la concentración de pH. EN GENERAL → las vesículas de secreción se almacenan debajo de la membrana plasmática; estas vesículas van a tener una RAB adecuada, las proteínas SNARE y esas RAB serán reconocidas por el efector de RAB en la membrana plasmática → se van a formar los complejos SNARE, se fusionarán las membranas, y se liberará (cuando se reciba la señal) el contenido de la vesícula hacia el extracelular. DENTRO DE LAS VESÍCULAS DE SECRECIÓN REGULADA OCURRE LA MADURACIÓN DE HORMONAS → una vez que emergieron del trans Golgi y se quedan el post Golgi entre el post Golgi y la membrana plasmática → Y CUANDO ESTEN MADURAS SERÁN LIBERADAS ANTE UN ESTÍMULO. Otra vía de SECRECIÓN REGULADA es la que permite la liberación del contenido de las VESÍCULAS DE LOS NEUROTRANSMISORES → cuando las vesículas se fusionan con las membranas, los neurotransmisores interactúan con el canal iónico regulado por el ligando, los canales se abren y se da el flujo de iones. Es una secreción regulada ya que necesita del estímulo del impulso nervioso para que la vesícula se fusione. SUPERFICIE → INTERIOR CELULAR (VÍA ENDOCÍTICA) VÍA ENDOCÍTICA CLÁSICA → aquella que comienza en la membrana plasmática, en donde se reclutan moléculas desde el exterior celular → se empaquetan en una vesícula endocítica, que se fusionaran entre ellas formando un ENDOSOMA TEMPRANO → este se caracteriza por tener una forma que contiene una PARTE VESICULAR y otra TUBULOVESICULAR → de la parte tubulovesicular se desprenderán vesículas que irán a formar parte de ENDOSOMAS DE RECICLAJE (aquel que podrá clasificar moléculas que pueden volver a la membrana plasmática); y el resto del endosoma irá madurando en cuanto a su contenido y en cuanto a pH → y el endosoma temprano maduro se convertirá a lo largo de su trayecto en un ENDOSOMA TARDÍO. Ambos compartimientos estarán señalizados por distintas proteínas RAB y tendrán diferentes pH → cuando el endosoma temprano madure y se convierta en un endosoma tardío → el pH dentro del mismo estará próximo a 5. El endosoma tardío terminará fusionándose con un lisosoma formando el ENDOLISOSOMA → donde se terminan de degradar los productos que se encuentran en el endosoma tardío. RAB 7 → endosoma tardío. RAB 5 → estructuras tubulovesiculares del endosoma temprano. RAB 11 → endosoma de reciclaje. RAB 6 → red del trans Golgi. En la superficie celular la célula puede capturar partículas grandes o bacterias (por ejemplo). FAGOCITOSIS → es la captura de partículas muy grandes (diámetro mayor a 250nm); cuando estas son capturadas se forman los FAGOSOMAS. Es llevada a cabo por células especializadas en este tipo de endocitosis denominadas FAGOCITOS. PINOCITOSIS → consiste en la captura de moléculas y líquidos que se encuentran en el exterior celular. o MACROPINOCITOSIS → cuando la célula a través de evaginaciones que emite la membrana plasmática logra formar grandes vesículas que incluyen dentro a todo el contenido del extracelular. Ocurren cuando las partículas tienen más de un micrón de diámetro. o PINOCITOSIS CLÁSICA → son los procesos que permiten que la célula englobe desde el exterior celular, partículas con diámetros menores a 100nm. LA PINOCITOSIS PUEDE ESTAR MEDIADA POR RECEPTOR Y A TRAVES DE VESÍCULAS RECUBIERTAS; O MEDIADA POR VESÍCULAS DESNUDAS. MACROPINOCITOSIS Ocurre cuando la célula ingiere muchas partículas pequeñas en un solo movimiento. Gracias a los arreglos del citoesqueleto de actina, la célula podrá emitir seudópodos hacia el extracelular y englobará una gran cantidad de partículas y líquido que se encuentra en el extracelular → se forma una gran vacuola, la cual se cierra, y la vesícula formada (MACROPINOSOMA) ingresa a la célula y será direccionada hacia el lisosoma para la digestión y utilización de su contenido. PINOCITOSIS LA PINOCITOSIS PUEDE ESTAR MEDIADA POR VESÍCULAS RECUBIERTAS O POR VESÍCULAS DESNUDAS. En la membrana plasmática se encuentran depresiones preformadas con proteínas adaptadoras y clatrina → de manera de estar disponibles cuando la célula interacciona con el sustrato a engullir. Otro tipo de vesículas que se encuentran en la superficie celular son las vesículas recubiertas de caveolina → proteína que se ubica en regiones de la membrana donde se encuentran las balsas lipídicas (regiones de la membrana plasmática que están enriquecidas en esfingomielina, colesterol y glicoesfingolípidos). Donde se encuentran las balsas lipídicas se unirá la caveolina. ejemplo de pinocitosis mediada por moléculas de clatrina ENDOCITOSIS DE LIPOPROTEÍNAS DE BAJA DENSIDAD (LDL) → las partículas de LDL se generan en el hígado y llevan en su interior grandes cantidades de ésteres de colesterol y triglicéridos; en su parte externa tienen diferentes proteínas que le permiten interaccionar con receptores específicos en las superficies celulares para que puedan ser endocitados. Una de esas proteínas es la APOLIPOPROTEÍNA B. Cuando las moléculas de LDL que vienen en circulación llegan a una superficie adecuada que contiene un receptor para LDL → se formarán vesículas recubiertas de clatrina y será endocitada por la célula. La vesícula revestida de clatrina, por hidrólisis del ATP se DESPRENDERÁ DE SU CUBIERTA y será transportada y fusionada con el endosoma temprano → el endosoma temprano, en su parte TUBULOVESICULAR, va a clasificar aquellas partículas que vienen de la vesícula de endocitosis que puedan ser recicladas y van a emerger de esa parte del endosoma temprano, vesículas que llevaran todas aquellas partículas que puedan ser recicladas al ENDOSOMA DE RECICLAJE donde serán clasificadas y devueltas a la superficie celular. LOS RECEPTORES PARA LDL NO SERÁN DEGRADADOS SINO QUE SERÁN RECICLADOS PARA QUE PUEDAN SEGUIR CAPTURANDO PARTÍCULAS DE LDL. La partícula de LDL quedó en el endosoma temprano → que, ya sin la parte tubulovesicular, va a madurar hacia un ENDOSOMA TARDÍO → este endosoma tardío se fusionará con un lisosoma formándose un ENDOLISOSOMA → y los productos de digestión serán liberados al citoplasma para que la célula los pueda utilizar para mantener su estructura y su función. EN ESTE TIPO DE ENDOCITOSIS PUEDE HABER FALLAS GENÉTICAS. En el esquema superior se muestra el proceso normal → receptores LDL que se unen a su molécula de LDL → interaccionan con la proteína adaptadora; se genera la vesícula recubierta por clatrina y se endocitará el LDL que se encuentra en el extracelular. Esquema inferior → se tiene un receptor proteico capaz de interaccionar con la molécula de LDL, pero el dominio citosólico del receptor es defectuoso → hay una MUTACIÓN EN EL GEN QUE CODIFICA PARA LA MOLÉCULA → por lo tanto, no se expondrá la señal adecuada para que sea reconocido por la proteína adaptadora (AP2) y no podrá ingresar a la depresión revestida por clatrina → con lo cual, no podrá ser endocitado → las moléculas ricas en colesterol van a quedar en circulación. CAPTACIÓN DE FE3+ Otro mecanismo de endocitosis mediada por receptor es la incorporación de hierro → el hierro es transportado por la sangre con una proteína llamada FERROTRANFERRINA → la cual es reconocida en la superficie celular por un receptor (RECEPTOR DE TRANSFERRINA). Cuando llega el Fe3+unido a la ferrotransferrina → interacciona con el receptor de transferrina en la superficie celular → este receptor será RECONOCIDO POR AP2 → se formará la vesícula recubierta de clatrina, se generará la vesícula endocítica, esta se desnudará, y el Fe3+ unido a la transferrina y al receptor → llegará al endosoma temprano → en él, por el cambio de pH, el FE3+ SE CONVERTIRÁ EN FE2+, el cual será liberado de la transferrina hacia el citosol para que la célula lo pueda utilizar. En este caso, lo que es RECUPERADO Y ENVIADO AL ENDOSOMA DE RECICLAJE ES EL RECEPTOR UNIDO A LA APOTRANSFERRINA (se la llama así ya que perdió el mineral que tenía unido) → irá por circulación a buscar nuevas moléculas de hierro para poder ser transportadas a la célula. DISMINUCIÓN DEL NÚMERO DE RECEPTORES EN LA MP Los receptores también pueden ser endocitados desde la superficie celular. A veces es necesario producir una disminución en la cantidad de receptores que se encuentran en la superficie celular → para ello, LOS RECEPTORES SON MARCADOS EN SU DOMINIO CITOSÓLICO POR UNA MOLÉCULA DE TRANSFERRINA. POR EJEMPLO → marcación del dominio citoplasmático de un receptor por una ubiquitina para su degradación. La adición de la ubiquitina es la marca para la degradación → va a favorecer que el receptor quede metido en una vesícula dentro del endosoma. Estas vesículas dentro de los endosomas se conocen como CUERPOS MULTIVESICULARES → estos se fusionarán con las enzimas lisosómicas o con el endosoma tardío para formar el endolisosoma y degradar los receptores y el contendido lipídico proveniente de las vesículas. Esquema → la parte blanca es el endosoma temprano; se tienen receptores (azules) unidos a la molécula de ubiquitina (verde) → esta es la señal de que estos receptores deben ser degradados. Hay otras PROTEÍNAS llamadas HSR que también están marcadas con ubiquitina → estas proteínas serán reconocidas por proteínas del COMPLEJO DE PROTEÍNAS ESCRT → estas van a unirse a las HRS marcadas con ubiquitina favoreciendo que se cierre la vesícula que contiene los receptores a degradar adentro del endosoma temprano y se forme el cuerpo multivesicular. VÍA ENDOCÍTICA CLÁSICA La vesícula de endocitosis va a ir al ENDOSOMA TEMPRANO → el endosoma temprano tomará la vesícula y la enviará a un ENDOSOMA DE RECICLAJE → el contenido de la vesícula puede volver a la membrana plasmática; o el endosoma temprano podrá madurar a ENDOSOMA TARDÍO y fusionarse con un LISOSOMA para su degradación; o, a partir del endosoma de reciclaje, las vesículas pueden emerger, y en lugar de volver a la membrana que generó la primera vesícula endocítica → las vesículas pueden dirigirse a la otra membrana (en este caso a la apical). A este proceso por el cual una vesícula ingresa por el dominio vasolateral de la membrana y egresa por el dominio apical de la membrana plasmática se lo denomina TRANSCITOSIS. TRANSPORTADOR DE GLUCOSA → se encuentra habitualmente en la membrana plasmática cuando hay mucha glucosa para ingerir; cuando no hay glucosa para ingerir → el transportador es endocitado y es mantenido dentro de vesículas de endosomas de reciclaje. Las vesículas con los transportadores de glucosa van a emerger de los endosomas de reciclaje gracias a la acción de la insulina → la insulina indica que hay glucosa y que se necesitan los transportadores de glucosa en la membrana.
Compartir