Endocitose - Ingestão pela célula

Parte do Capítulo 2 do livro Tratado de Fisiologia Médica - Guyton e Hall

Para uma célula viver, crescer e se reproduzir, ela tem que obter nutrientes e outras substâncias do líquido ao seu redor (líquido intersticial, parte do LEC).

A maioria das substâncias passa através da membrana, através da difusão ou então por transporte ativo.

A difusão ocorre devido ao movimento aleatório das moléculas, que acabam encontrando poros nas membranas ou, se lipossolúveis, passam diretamente através da bicamada lipídica.

O transporte ativo exige a presença de proteínas carreadoras e o gasto de energia (ATP).

Quando partículas muito grandes precisam entrar na célula, elas o fazem por Endocitose.

Existem dois tipos de endocitose em nosso organismo:

- Pinocitose: ingestão de minúsculas partículas. Formam uma vesícula com o LEC e são englobadas pela célula, chegando ao citoplasma;

- Fagocitose: ingestão de grandes partículas, tais como bactérias, células inteiras ou partes de tecido em degeneração.

Para termos uma ideia do tamanho de uma célula humana e de outros células, segue a figura abaixo:

1. Pinocitose

A pinocitose ocorre continuamente nas membranas celulares da maioria de nossas células, variando em velocidade de célula para célula. Para termos uma noção da velocidade que acontece em algumas, os macrófagos perdem cerca de 3% de sua membrana celular a cada minuto pela intensa formação de vesículas pinocitóticas.

As vesículas pinocitóticas variam entre 100 a 200 nanômetros de diâmetro, sendo extremamente pequenas. A maioria só conseguimos visualizar com microscopia eletrônica.

A pinocitose é o único meio pelo qual a maioria das moléculas maiores (ex: proteínas), conseguem entrar na célula. A velocidade de formação de vesículas pinocitóticas é aumentada quando essas macromoléculas aderem à membrana celular.

Prestem atenção na figura abaixo, mostrando a sequência de eventos que ocorrem durante a pinocitose de moléculas que se ligam a receptores na membrana celular:

Essas moléculas possuem receptores específicos na membrana celular, ou seja, só ligam nos receptores delas mesmas.

Na maior parte das vezes, como nos mostra a figura, os receptores se encontram concentrados em pequenas cavidades (concavidades) da superfície externa da membrana celular, conhecidas como Cavidades Revestidas.

Na face interna da membrana celular, abaixo dessas cavidades, existe uma malha de proteínas, conhecidas como Clatrinas, além de proteínas contráteis como a actina e a miosina.

Se as moléculas de proteína se unem aos receptores, as propriedades da superfície da membrana local se alteram de tal forma que ocorre invaginação, e as clatrinas (proteínas fibrilares) fazem com que a borda da membrana se feche sobre a invaginação, sobre as proteínas ligadas aos receptores (englobam esses complexos). Quando fazem esse processo, acabam englobando também uma porção de líquido intersticial (LEC). Imediatamente, a parte invaginada da membrana se destaca da superfície da célula, formando o que conhecemos como vesícula pinocitótica, que agora se encontra no citoplasma da célula.

O que faz com que a membrana celular passe pelas deformações necessárias para formar essas vesículas durante a pinocitose ainda é um mistério a ser resolvido. Sabe-se que esse processo requer energia, que é fornecida pela célula em forma de ATP. Também requer a presença de íons cálcio, que provavelmente entram em contato com as Clatrinas (fazendo-as se movimentar) durante o englobamento do LEC. Acredita-se então, que o cálcio do LEC seja o responsável por reagir com as Clatrinas das cavidades revestidas, gerando, junto ao ATP, a força necessária para o engolfamento e o destacamento da vesícula da Membrana Celular.

O que se sabe, sem dúvida, é que ao gerar vesículas pinocitóticas, a membrana perde uma parte de si. Essa parte perdida na formação de vesículas é substituída por vesículas intracelulares formadas pelo Complexo de Golgi.

2. Fagocitose

Ocorre de forma muito parecida à pinocitose, mas aqui, falamos do englobamento (engolfamento) de partículas grandes ao invés de moléculas. Mais uma diferença crucial da fagocitose para a pinocitose é que apenas algumas células específicas do nosso corpo conseguem fazer a fagocitose, em especial os Macrófagos dos tecidos e alguns leucócitos.

A fagocitose se inicia quando uma partícula, tal como uma bactéria, uma célula morta ou o resto de um tecido se liga a receptores na superfície do fagócito.

Só para constar, nos casos das bactérias, elas normalmente já estão ligadas a um anticorpo, ai, nesses casos, quem se liga ao receptor do macrófago é o próprio anticorpo. Assim, ele é englobado e destruído junto com a bactéria, processo conhecido como Opsonização. Podemos pensar então, no anticorpo, nesses casos de bactérias e fagocitose, como uma célula kamikaze.

A fagocitose ocorre da seguinte forma:

1. Os receptores da membrana celular se ligam aos ligantes da superfície da partícula;
2. As bordas da membrana, ao redor dos locais de ligação, evaginam em fração de segundos para envolver toda a partícula. Então, progressivamente, mais e mais receptores da membrana se unem aos ligantes da partícula. Tudo isso ocorre repentinamente, como um zíper, para formar a vesícula fagocítica fechada;
3. A actina e outras proteínas contráteis, no citoplasma, envolvem a vesícula fagocítica e se contraem ao redor de sua borda externa, empurrando a vesícula para o interior da célula (macrófago);
4. As proteínas contráteis então fecham a abertura da vesícula tão completamente que ela se separa da membrana celular, deixando a vesícula no interior da célula, da mesma maneira que as vesículas pinocitóticas são formadas.

Notem que, em ambos os casos, tanto na pinocitose quanto na fagocitose, o objetivo de englobar as moléculas ou células é para destruí-las. Quem faz esse serviço dentro das células são os lisossomos. No caso da pinocitose, normalmente é para nutrição celular. No caso da fagocitose, normalmente, é para proteção do nosso organismo.

A figura abaixo, que encerra essa postagem, mostra um processo de engolfamento que descreve tanto a fagocitose quanto a pinocitose. Mostrando com mais detalhes a participação dos lisossomos na parte do processo que ocorre dentro da célula:

Qualquer dúvida deixem perguntas abaixo ou me encaminhem um e-mail.

Bons estudos.