La endocitosis (del griego endón (in) y kutos (célula)) es el mecanismo que transporta moléculas o partículas (virales, bacterianas, etc.) al interior de la célula .
La endocitosis puede ser realizada por todas las células eucariotas excepto los glóbulos rojos (glóbulos rojos)
La endocitosis es un fenómeno de membrana que forma parte de los mecanismos de transporte con movimiento ( pseudópodos ). Hay tres tipos:
La endocitosis (o internalización) ocurre cuando parte de la membrana rodea completamente a una partícula menor, sin un gran volumen, y la empuja desde el exterior hacia el interior de una célula.
Este mecanismo de membrana (o cuasi-membrana) es muy importante en la vida de una célula, porque permite la internalización de moléculas específicas gracias a receptores específicos en la célula (y en particular en el citosol), denominándose la molécula a endocitosar un ligando (por ejemplo, transferina (ligando) que se unirá a receptores de membrana específicos para la transferina).
La endocitosis de una molécula tiene lugar en varias etapas:
Esta vesícula se fusionará con un endosoma llamado "clasificador", a pH ácido (pH = 6). Dado que el ligando está unido muy débilmente a los receptores, hay disociación, luego se clasifica el contenido liberado: ciertos receptores se reciclan directamente, se exocitan a la membrana y se reincorporan a ella de acuerdo con un proceso desconocido. Los ligandos se enrutan a diferentes destinos dependiendo de su utilidad para la célula. Parte de este material internalizado será procesado por los " endosomas tardíos ", otra por el compartimento de reciclaje de endocitosis (ambos son especies maduras del endosoma primario). El material contenido por un endosoma tardío generalmente está destinado a la disociación: el endosoma se fusiona con un lisosoma o se convierte en uno por maduración: su pH disminuye debido a la actividad de la ATPasa vacuolar y se vuelve capaz de lisar moléculas. Las moléculas que pasan a través del compartimento de reciclaje de endocitosis se reciclan y se reintegran en la membrana plasmática. Por tanto, la composición de la superficie de la membrana varía muy poco.
Algunas de las moléculas internalizadas no se reciclan ni hidrolizan . Pasa a través del aparato de Golgi (p. Ej. , Colesterol , que usa Apo B como proteína específica y LDL como transportador de membrana ).
Dependiendo del tamaño del material absorbido, se pueden distinguir dos procesos:
La endocitosis en fase líquida corresponde a la eliminación de una gota (diámetro inferior a 0,1 micrómetros) de un líquido extracelular, contenga o no moléculas pequeñas. La ingestión se realiza mediante la invaginación de la membrana plasmática que se deprime en una taza, luego atrapa el líquido a ingerir en una pequeña vesícula que se liberará en el citoplasma. Este fenómeno ocurre continuamente en la mayoría de las células eucariotas.
La observación al microscopio electrónico muestra que las vesículas de pinocitosis están cubiertas con un fieltro de unos 15 nanómetros de espesor, en el lado citoplasmático. Estas vesículas provienen de invaginaciones de la membrana denominadas “pozos cubiertos” y que se forman en determinadas regiones de la membrana donde se agrupan receptores específicos de membrana.
Hay un ensamblaje espontáneo en la cara citoplásmica de una red de malla hexagonal de una proteína fibrosa, clatrina , luego invaginación de la membrana en pozos cubiertos (o pozos con manto o pozos revestidos).
2 . Mecanismo molecular de vesiculación.
El trozo de membrana atrapado en la jaula de clatrina , que se deforma gradualmente, se cerrará, ayudado por la dinamina que, gracias al uso de la energía de hidrólisis del GTP , cambiará su conformación para enrollarse alrededor del cuello vesicular para permitir la fuerza de contracción necesaria para separar la vesícula cerrada de la membrana.
3. Concentración de compuestos a internalizar a nivel de estos pozos
Unión de estos compuestos (llamados ligandos ) a sus receptores específicos (que son proteínas intrínsecas) y difusión de los receptores "cargados" a un pozo cubierto en formación. Los receptores se adhieren a proteínas de adaptación ( adaptina ) que están vinculadas a la clatrina.
4. Internalización de compuestos unidos a sus receptores mediante la formación de una vesícula cubierta.
Hacer una vesícula a partir de un pozo es muy rápido (alrededor de un minuto). En células en cultivo, se estima que el área ocupada por los pocillos recubiertos representa el 2% de la de la membrana citoplasmática; Alrededor de 2.500 vesículas cubiertas se forman allí cada minuto.
5 . Pérdida del recubrimiento de clatrina y migración intracitoplasmática de la vesícula.
Pierde rápidamente su recubrimiento, cuya función es generar una superficie esférica a partir de una superficie plana. Este stripping, que requiere ATP, es fundamental para que la membrana de la vesícula pueda interactuar con el citoesqueleto y sus proteínas motoras y para que la vesícula pueda ser transportada en el citosol. La clatrina vuelve a la membrana plasmática.
6. Fusión con endosomas y disociación ligando-receptor
La vesícula de endocitosis se fusiona con un endosoma (el resultado de la fusión todavía se llama endosoma). La acidificación del medio interno a través de bombas dependientes de H + ATP ubicadas en la membrana del endosoma provoca la disociación del complejo receptor / ligando.
7. Separación de receptores y ligandos en vesículas con diferente destino.
Tiene lugar la clasificación: los receptores se concentran en un lugar específico de la membrana del endosoma, de donde brotan vesículas que se fusionan con la membrana plasmática = reciclaje de los receptores. El contenido de los endosomas se dirige a través de otras vesículas a los lisosomas donde tendrá lugar la digestión de las moléculas absorbidas.