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 POR LAS
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 FE
3+
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.
30avo teo CICLO CELULAR 1.pdf
Estamos procesando este archivo...
Lamentablemente la previsualización de este archivo no está disponible. De todas maneras puedes descargarlo y ver si te es útil.
Descargar
Estamos procesando este archivo...
Lamentablemente la previsualización de este archivo no está disponible. De todas maneras puedes descargarlo y ver si te es útil.