Endocitose: Fagocitose e Pinocitose

Bom dia pessoal.

Para finalizar o conteúdo sobre Membrana Celular e o Transporte de substâncias através da membrana precisamos entender os conceitos que envolvem a Endocitose.

Para quem ainda não leu as aulas sobre Membrana, recomendo que o faça antes de prosseguir na aula de hoje:

http://plantandociencia.blogspot.com/2021/02/membrana-celular-estrutura-e-funcoes.html

http://plantandociencia.blogspot.com/2021/02/transporte-atraves-da-membrana-celular.html

Para uma célula viver, crescer e se reproduzir, ela precisa de nutrientes e outras substâncias que consegue do líquido ao seu redor, o líquido intersticial (uma das porções do LEC, lembram?).

A maioria das substâncias atravessam a membrana celular por meio dos processos de difusão ou através de transportes ativos.

A difusão ocorre devido ao movimento aleatório das moléculas, que acabam encontrando poros nas membranas ou, se lipossolúveis, passam diretamente através da bicamada lipídica, sempre do meio mais concentrado para o menos concentrado.

O transporte ativo exige a presença de proteínas carreadoras e o gasto de energia (ATP), isso porque atua contra o gradiente eletroquímico das substâncias transportadas. Podemos traduzir a frase anterior para: o gasto de energia é necessário pois as moléculas saem do meio menos concentrado para o mais concentrado, como um carro necessitando de combustível para subir um morro.

Quando partículas muito grandes precisam entrar na célula, elas não o fazem através desses meios de transportes já discutidos, elas o fazem por Endocitose.

Existem dois tipos de Endocitose em nosso organismo:

- Pinocitose: ingestão de  partículas pequenas. 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 processo de degeneração.

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

            

Tratado de Fisiologia Médica - Guyton

1. Pinocitose

A pinocitose ocorre continuamente nas membranas celulares da maioria de nossas células, variando em velocidade de célula para célula. 

Para vocês terem uma ideia da velocidade e a frequência em que o processo de pinocitose acontece em algumas células do nosso organismo, 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 em nossas células. 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:

Tratado de Fisiologia Médica - Guyton

Essas moléculas possuem receptores específicos na membrana celular, ou seja, só conseguem se ligar nos seus próprios receptores.

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, como se o abraçasse). 

Quando realizam 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 ou pinocítica, 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 (abraço) 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 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. O anticorpo trabalha mais ou menos como uma célula kamikaze nesse processo.

A fagocitose ocorre da seguinte maneira:

1. Os receptores da membrana celular se ligam aos ligantes que se encontram na superfície da partícula;
2. As bordas da membrana, ao redor dos locais de ligação, invaginam 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, tanto na pinocitose quanto na fagocitose, o objetivo de englobar as moléculas ou células é para destruí-las, mas as funções são diferentes.  Enquanto a fagocitose visa a proteção do nosso organismo, a pinocitose visa obtenção de nutrientes, ou seja, nutrição celular.

Quem faz o serviço de destruição dentro das células são os lisossomos.

A última figura dessa matéria mostra um processo de endocitose que representa tanto a fagocitose quanto a pinocitose, servindo como uma figura Resumo. Além disso, ela mostra com mais detalhes a participação dos lisossomos na parte do processo que ocorre dentro da célula:

Tratado de Fisiologia Médica - Guyton

Bons estudos pessoal, se surgirem dúvidas deixem nos comentários logo aqui em baixo. Se gostaram ou não, me contem também rs.

Bons estudos.