Endocitose endomembranas DigestIntracel

Prévia do material em texto

4/10/2012
1
Sistemas de endomembranas: Endocitose
e digestão intracelular
Endocitose e digestão intracelular
4/10/2012
2
Ingestão celular de partículas e 
macromoléculas
Íons
Moléculas pequenas
Partículas
Macromoléculas
Transporte através da 
membrana
Endocitose
Ingestão celular de partículas e 
macromoléculas
Nutrição
Defesa
Homeostasia
Endocitose
Fagocitose - partículas grandes 
Pinocitose – f luídos e moléculas
Fagocitose – vesículas >250 nm diâmetro
Pinocitose – vesículas <150 nm diâmetro
4/10/2012
3
Vesículas endocíticas
Macropinocitose
Vesículas revestidas 
por clatrina
Vesículas não-revestidas
Cavéolas
Fagocitose
Pinocitose 
Fagocitose
Fagocitose
Restrita a células móveis: amebas, macrófagos e neutróf ilo
4/10/2012
4
Fagocitose
Restrita a células móveis: amebas, macrófagos e neutróf ilo
Processo mediado por receptores de membrana (proteínas) que se 
ligam a proteínas, glicoproteínas ou carboídratos constituintes da 
membrana de outra célula, bactéria ou vírus
Fagocitose
Processo mediado por receptores de membrana (proteínas) que se 
ligam a proteínas, glicoproteínas ou carboídratos constituintes da 
membrana de outra célula, bactéria ou vírus
Ameba fagocitando uma partícula
4/10/2012
5
Fagocitose
Etapas da fagocitose:
Adesão
Englobamento
Fusão com vesículas 
contendo enzimas
Degradação
Fagocitose
Etapas da fagocitose:
Adesão
Anticorpos marcam a partícula invasora 
para fagocitose 
4/10/2012
6
Fagocitose
A adesão ativa receptores que 
desencadeiam a montagem da actina
Etapas da fagocitose:
Adesão
Anticorpos marcam a partícula invasora 
para fagocitose 
Filamentos de actina
Receptores de 
membrana
Anticorpos
Proteínas 
membrana 
A adesão ativa receptores que 
desencadeiam a montagem da actina
Fagocitose
Etapas da fagocitose:
Adesão
Anticorpos marcam a partícula invasora 
para fagocitose 
4/10/2012
7
Fagocitose
Pseudópodo Bactéria
actina
Papel da actina no córtex 
celular
Montagem de trama de actina 
impulsiona a formação de 
pseudópodos
Fagocitose
Etapas da fagocitose:
Englobamento
Complexo de 
nucleação de 
actinas
Preteína de 
capeamento
4/10/2012
8
Papel da actina no córtex 
celular
Montagem de trama de actina 
impulsiona a formação de 
pseudópodos
Fagocitose
Etapas da fagocitose:
Englobamentos
Complexo de 
nucleação ARP
Preteína de 
capeamento
Fagocitose
Ef iciência da fagocitose:
Macrófago: 
-Fagocita o equivalente a 
25% do seu próprio volume 
a cada hora
-Remove 3% da sua 
própria membrana a cada 
minuto
4/10/2012
9
Fagocitose
Estratégias de sobrevivência para patógenos fagocitados
Secreção de toxinas que rompem a membrana 
do fagossomo
Shigella flexneri– causador de diarréia
Listeria monocytogenes – listeriose 
(Septicemia, miningite, encephalite, infecções 
uterinas de grávidas)
Rickettsia rickettsii– febre maculosa
Trypanosoma cruzii–Doença de Chagas
Fagocitose
Estratégias de sobrevivência para patógenos fagocitados
Inibição da fusão fagossomo-vesícula/enzimas
Salmonella typhimurium - diarréia
Mycobacterium tuberculosis - tuberculose
Inibição da acidificação do fagolisossomo
Mycobacterium – lepra e tuberculose
4/10/2012
10
Fagocitose
Replicação dependente de baixo pH
Coxiella burnetii – febre Q, doença semelhante resfriado, pneumonia, hepatite ou 
encefalopatia 
Salmonella typhimurium - diarréia
Estratégias de sobrevivência para patógenos fagocitados
Endocitose mediada por receptores de membrana
Explorada por determinados Vírus (HIV, Influenza)
Vírus influenza de aves
4/10/2012
11
Pinocitose
Os f luídos e macromoléculas são captados por Pinocitose
Pinocitose
Não-seletiva: processo ordinário 
Seletiva: mediada por receptor
Pinocitose
Pinocitose Não-seletiva: capta solutos do exterior de 
maneira inespecíf ica
-Ocorre em muitos tipos celulares
4/10/2012
12
Pinocitose
Pinocitose Seletiva: capta macromoléculas específ icas do f luído 
extracelular
Aumento de 1000 vezes a eficiência de internalização de macromoléculas 
quando comparado com o processo de pinocitose não-seletiva
Pinocitose
Capa de clatrina
dinamina
adaptina
receptor
Pinocitose Seletiva: capta macromoléculas específ icas do f luído 
extracelular
Vesículas revestidas de Clatrina
e moléculas adaptadoras
4/10/2012
13
Alguns tipos de vesículas revestidas
Vesículas revestidas de clatrina
Vesículas que brotam das 
membranas possuem capa protéica
Proteína clatrina
4/10/2012
14
Vesículas revestidas de clatrinas
Vesículas que brotam das 
membranas possuem capa protéica
Proteína clatrina
Vesículas revestidas de clatrinas
Clatrina
Pentágonos
e Hexágonos
Dinamina 
Adaptina 
4/10/2012
15
Vesículas revestidas de clatrinas
Cadeia leve
Cadeia pesada
Estrutura da 
clatrina
Montagem de vesículas revestidas de clatrinas
Clatrina
Dinamina 
Adaptina
4/10/2012
16
Vesículas revestidas de clatrinas
Animação
Montagem de vesículas revestidas de clatrinas
COP: coat protein complex
4/10/2012
17
Vesículas revestidas
Endocitose mediada por receptores de membrana*
Captação de colesterol pelas células animais
*Captação de muitos outros 
metabólitos essenciais como 
Vitamina B12 e Ferro
4/10/2012
18
Endocitose mediada por receptores de membrana
Defeito no gene codificante da 
proteína receptora
-deficiência na célula em captar 
colesterol;
-acúmulo de colesterol no sangue;
-aterosclerose
Cavéolas: vesículas não-revestidas
Pequenas fossas ou vesículas em forma de garrafa: 
pinocitose seletiva
4/10/2012
19
Cavéolas: vesículas não-revestidas
Pequenas fossas ou vesículas em forma de garrafa: 
pinocitose seletiva
Cavéolas
Vesículas cobertas de 
clatrina
Cavéolas
4/10/2012
20
Cavéolas
Cavéolas
Cavéolas
Caveolina
Estrutura das Cavéolas
4/10/2012
21
Vesículas endocitadas formam os Endossomos
Destino das proteínas 
receptoras e das 
moléculas endocitadas
: Transcitose
: Reciclagem
: Degradação
Endossomo inicial
Vesículas endocitadas formam os Endossomos
Destino das proteínas 
receptoras e das 
moléculas endocitadas
: Transcitose
4/10/2012
22
Vesículas endocitadas formam os Endossomos
Destino das proteínas 
receptoras e das 
moléculas endocitadas
: Reciclagem
Vesículas endocitadas formam os Endossomos
Destino das proteínas 
receptoras e das 
moléculas endocitadas
: Degradação
4/10/2012
23
Vesículas endocitadas formam os Endossomos
Endossomos: pH ácido (5-6) mantido por bombas de prótons
Endossomos iniciais
Endossomos tardios
Endossomos iniciais
Endossomos tardios
Endossomo
Enzimas dos 
Lisossomos são 
sintetizadas no RE Vesículas 
contendo 
enzimas
4/10/2012
24
Enzimas dos 
Lisossomos são 
sintetizadas no RE
Endossomo inicial
Endossomo tardio
Lisossomo
Muitas partículas extracelulares endocitadas 
acabam em Lisossomos
-40 tipos de enzimas hidrolíticas
-Bomba de prótons
-Transportador de metabólitos
-Proteínas de membrana são 
glicosiladas
4/10/2012
25
Muitas partículas extracelulares endocitadas 
acabam em Lisossomos
Diversidade lisossomal
Morfologia lisossomal
4/10/2012
26
Degradação de material 
endocitado nos lisossomos
Hemócito
Material sendo 
fagocitado
Fagossomo
Vesículas 
contendo 
enzimas
Lisossomos
Autofagia: reciclagem de organelas e moléculas
-degradação de partes obsoletas das células;-situações de jejum prolongado;
-morte celular programada.
4/10/2012
27
Fígado de rato em jejum
Autofagia: reciclagem de organelas e moléculas
Autofagia e formação de corpo residual
Corpo residual
Ocorrência:
Neurônios;
Hepatócitos; 
Células musculares cardíacas.
4/10/2012
28
Degradação de proteínas de secreção: crinofagia
-Regulação na secreção de determinados hormônios
-Degradação de proteínas danificadas
Acrossomo em espermatozóides – enzimas digestivas
Acrossomo
4/10/2012
29
Formação do acrossomo
Acrossomo em espermatozóides
Distúrbios resultantes de defeitos na 
função lisossomal
Lisossomos anormais com acúmulo de gangliosídeos
4/10/2012
30
Distúrbios resultantes de 
defeitos na função lisossomal
Doença Defeito Enzimático Principal 
substancia 
acumulada
Conseqüência
Gangliosidose B-Galactosidade Gangliosídios Retardo mental, aumento do 
fígado
Doença de Tay-Sachs Hexosaminidase A Gangliosídios Retardo mental, cegueira, 
morte com 3 anos de idade
Doença de Sandhoff Hexosaminidase A e B Gangliosídios Similar a Tay-Sachs, porém 
com progressão mais rápida
Doença de Krabbe Galactosil ceramida B-
galactosidase
Galacto-cerebrosídios Perde de mielina, retardo 
mental, morte com 2 anos de 
idade
Doença de Niemann-Pick Esfingomielinase Esfingomielina e 
colesterol
Aumento do fígado e do baço, 
retardo mental
Lipidose sulfatídea Arilfulfatase A Sulfatídeo Retardo mental, morte na 
primeira década