La citosis es un mecanismo de transporte para el movimiento de grandes cantidades de moléculas dentro y fuera de las células .
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Hay tres tipos principales de citosis: endocitosis (dentro de la célula), exocitosis (fuera de la célula) y transcitosis (a través de la célula, dentro y fuera).
Etimología y pronunciación
La palabra cytosis ( / s aɪ t oʊ s ɪ s / ) usa la combinación de formas de cito- y -osis , lo que refleja un proceso celular . El término fue acuñado por Novikoff en 1961. [1]
Endocitosis
La endocitosis ocurre cuando una célula absorbe una molécula, como una proteína, desde fuera de la célula envolviéndola con la membrana celular. Es utilizado por la mayoría de las células, porque muchas sustancias críticas son grandes moléculas polares que no pueden atravesar la membrana celular. Los dos tipos principales de endocitosis son la pinocitosis y la fagocitosis.
- Pinocitosis
- La pinocitosis , también conocida como bebida celular , es la absorción de pequeñas partículas acuosas junto con los receptores de membrana que las reconocen. Es un ejemplo de endocitosis en fase líquida y suele ser un proceso continuo dentro de la célula. Las partículas se absorben mediante el uso de fosas recubiertas de clatrina . Estos hoyos recubiertos de clatrina son de corta duración y solo sirven para formar una vesícula para la transferencia de partículas al lisosoma. El hoyo recubierto de clatrina se invagina en el citosol y forma una vesícula recubierta de clatrina. Entonces, las proteínas de clatrina se disociarán. [2] Lo que queda se conoce como endosoma temprano . El endosoma temprano se fusiona con un endosoma tardío. Esta es la vesícula que permite que las partículas que fueron endocitosadas sean transportadas al lisosoma. Aquí hay enzimas hidrolíticas que degradarán el contenido del endosoma tardío. A veces, en lugar de degradarse, los receptores que fueron endocitosados junto con el ligando se devuelven a la membrana plasmática para continuar el proceso de endocitosis.
- Endocitosis mediada por receptores
- La endocitosis mediada por receptores es un modo de pinocitosis. Las proteínas de la capa de clatrina de la membrana plasmática tienen propensión a unirse y atrapar macromoléculas o ligandos. Sin embargo, no son los receptores del pozo los que causaron la pinocitosis. Las vesículas se habrían formado independientemente de si los receptores y el ligando estaban allí o no. [3] Esta es la razón por la que sigue siendo un evento continuo no desencadenado, a diferencia de la fagocitosis, que se explica a continuación.
- Fagocitosis
- La fagocitosis , también conocida como ingesta de células , es la absorción de partículas más grandes, como bacterias, en el citosol. En los organismos unicelulares más pequeños, así es como se alimenta. En organismos multicelulares más grandes, es una forma de destruir células viejas o dañadas o de ingerir invasores microbianos. En el caso de ingerir una bacteria, la bacteria quedará unida por anticuerpos en el medio acuoso. Cuando este anticuerpo se encuentra con un receptor en la superficie de una célula, la membrana plasmática responde extendiéndose para rodear a la bacteria. Por tanto, la fagocitosis no es un evento que se produzca al azar. Se desencadena por la unión de un ligando a un receptor.
Algunas células están especialmente diseñadas para fagocitar. Estas células incluyen células asesinas naturales, macrófagos y neutrófilos . Todos estos están involucrados en la respuesta inmune y sirven para degradar el material extraño o antigénico [4].
Exocitosis
La exocitosis es cuando una célula dirige el contenido de las vesículas secretoras fuera de la membrana celular . Las vesículas se fusionan con la membrana celular y su contenido, generalmente proteínas, se libera fuera de la célula. Hay dos tipos de exocitosis: secreción constitutiva y secreción regulada. En ambos tipos, una vesícula brota del aparato de Golgi y se transporta a la membrana plasmática para exocitarse de la célula. La exocitosis de lisosomas normalmente sirve para reparar áreas dañadas de la membrana plasmática reponiendo la bicapa lipídica. [5]
- Secreción constitutiva (exocitosis irregular)
- Esto es cuando la vesícula que brota del aparato de Golgi contiene tanto proteínas solubles como lípidos y proteínas que permanecerán en la membrana plasmática después de la fusión de la vesícula. Este tipo de secreción no está regulada. La vesícula eventualmente viajará a la membrana plasmática y se fusionará con ella. El contenido de la célula se liberará al espacio extracelular, mientras que los componentes de la membrana de la vesícula (lípidos y proteínas de la membrana plasmática) se establecerán como parte de la membrana plasmática de la célula.
- Secreción regulada (exocitosis regulada)
- Esto es cuando la célula recibe una señal del espacio extracelular, como un neurotransmisor u hormona, que regula la fusión de la vesícula a la membrana plasmática y la liberación de su contenido. La vesícula se transporta a la membrana plasmática. Allí se sienta hasta que recibe una señal para fusionarse con la membrana y liberar su contenido en el espacio extracelular. [6]
Transcitosis
La transcitosis es un tipo de citosis que permite transportar partículas de una membrana a otra. Un ejemplo de esto sería cuando un receptor normalmente se encuentra en la membrana basal o lateral de una célula epitelial, pero necesita ser transportado hacia el lado apical. Esto solo se puede hacer a través de la transcitosis debido a las uniones estrechas , que impiden el movimiento de un dominio de la membrana plasmática a otro. Este tipo de citosis ocurre comúnmente en el epitelio, las células intestinales y los capilares sanguíneos. La transcitosis también puede aprovecharse mediante moléculas y organismos patógenos. Varios estudios han demostrado que las bacterias pueden entrar fácilmente en la luz intestinal a través de la transcitosis de las células caliciformes. [7] Sin embargo, otros estudios están explorando la idea de que la transcitosis puede desempeñar un papel al permitir que los medicamentos atraviesen la barrera hematoencefálica. Aprovechar este hecho puede permitir que el cerebro utilice mejor ciertas terapias con medicamentos. [8]
Los métodos de citosis no solo mueven sustancias dentro, fuera y a través de las células, sino que también agregan y sustraen membrana de la membrana plasmática de la célula. El área de la superficie de la membrana se determina [ cita requerida ] por el equilibrio de los dos mecanismos y contribuye al entorno homeostático de la célula.
Ver también
Referencias
- ↑ Rieger, R .; Michaelis, A .; Green, MM 1991. Glosario de genética. Clásico y Molecular (Quinta edición). Springer-Verlag, Berlín, [1] .
- ^ Rappoport JZ (junio de 2008). "Centrándose en la endocitosis mediada por clatrina". The Biochemical Journal412 (3): 415-23. doi : 10.1042 / BJ20080474 . PMID 18498251
- ^ Mukherjee S, Ghosh RN, Maxfield FR (julio de 1997). "Endocitosis". Revisiones fisiológicas 77 (3): 759–803. PMID 9234965 . Consultado el 14 de noviembre de 2012.
- ^ Lodish, H. Berk, A., Kaiser, C., Kreiger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Scott, M. (2012) Molecular Cell Biology (7a ed.) . WH Freeman and Co. Nueva York: Nueva York.
- ^ Xu, J., Toops, KA, Diaz, F., Carvajal-Gonzalez, JM, Gravotta, D., Mazzoni, F., ... y Lakkaraju, A. (2012). Mecanismo de exocitosis de lisosomas polarizados en células epiteliales. Revista de ciencia celular 125 (24): 5937-5943
- ^ Lodish, H. Berk, A., Kaiser, C., Kreiger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Scott, M. (2012) Molecular Cell Biology (7a ed.) . WH Freeman and Co. Nueva York: Nueva York.
- ^ Nikitas, G .; Deschamps, C .; Disson, O .; Niault, T .; Cossart, P .; Lecuit, M. (2011). "Transcitosis de Listeria monocytogenes a través de la barrera intestinal sobre la orientación específica de la E-cadherina accesible de células caliciformes". Revista de Medicina Experimental 208 (11): 2263–2277. doi : 10.1084 / jem.20110560 . PMC 3201198 . PMID 21967767
- ^ Y. Joy Yu, y col. (2001). "Impulsar la captación cerebral de un anticuerpo terapéutico mediante la reducción de su afinidad por un objetivo de transcitosis". Medicina traslacional científica 3 (84): 84ra44. doi : 10.1126 / scitranslmed.3002230 . PMID 21613623