Endossomo

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Endossomos (português brasileiro) ou endossomas (português europeu) são compartimentos formados a partir do processo de endocitose, por meio de fusão de vesículas provenientes de estruturas como a membrana plasmática, o aparato de Golgi e os lisossomos.

O dobramento da membrana é um passo essencial para a formação dos endossomos. Dessa maneira, são necessárias proteínas específicas como clatrina e caveolina, que ajudam no dobramento e formação da vesícula endossômica.

Funções dos Endossomos[editar | editar código-fonte]

Uma das principais funções dos endossomos é a formação dos lisossomos, que ocorre a partir de um endossomo inicial que sofre um processo de amadurecimento, transformando-se em endossomo tardio e, posteriormente, irá formar o lisossomo. Nesse processo, ocorrem a redução gradual do pH, o recebimento de vesículas provenientes do aparato de Golgi e de lisossomos pré-existentes e a ativação das enzimas lisossomais, que estavam presentes já no endossomo tardio. Nos lisossomos, ocorrerá digestão das partículas endocitadas.

Os endossomos são responsáveis também pelo endereçamento das partículas endocitadas para locais específicos. Eles podem, por exemplo, fazer a reciclagem de receptores e proteínas transmembrana que foram endocitados, enviando-os de volta para a membrana plasmática e ajudando a regular a composição da membrana. Outro possível destino para essas partículas é a translocação para outra porção da membrana, diferente daquela de origem, por meio de um processo conhecido como transcitose.

A transcitose acontece, geralmente, quando a presença de receptores específicos é necessária em um domínio diferente do que esse receptor se encontrava originalmente. Essa via de transocitose também inclui endossomos de reciclagem, que servem de locais de armazenamento intracelular para proteínas especializadas da membrana plasmática, as deixando disponíveis para quando forem necessárias.

Tipos de Endossomos[editar | editar código-fonte]

Existem dois tipos principais de endossomos: os endossomos iniciais e os endossomos tardios. Eles diferem entre si na composição proteica e em outras condições, como mudanças no pH.

Endossomos Inicias[editar | editar código-fonte]

Os endossomos iniciais são os compartimentos endossomais mais próximos à membrana plasmática, sendo os primeiros a receber as vesículas de endocitose. O mecanismo pelo qual esses endossomos são formados ainda não está totalmente esclarecido, mas sabe-se que eles são mantidos pelas vesículas endocíticas que recebem.

Os endossomos iniciais atuam como “distribuidores” das proteínas receptoras transmembrana e outras moléculas endocitadas. Previamente à escolha da via, essas proteínas receptoras, devido ao ambiente levemente ácido dos endossomos iniciais, sofrem alterações conformacionais e liberam seus ligantes. Esses, por sua vez, juntamente com outros conteúdos solúveis, são geralmente encaminhados à destruição nos lisossomos. Alguns ligantes, porém, podem permanecer conectados aos seus receptores, sendo que, nesse caso, a molécula seguirá o mesmo destino de seu receptor.

As proteínas receptoras internalizadas podem seguir três caminhos[editar | editar código-fonte]

1-      Reciclagem e devolução para o mesmo domínio de origem na membrana plasmática por meio de vesículas de reciclagem, que brotam dos endossomos iniciais e são encaminhadas de volta à membrana. A via de reciclagem opera de forma contínua, de modo a compensar as endocitoses realizadas continuamente pela célula.

2-      Transcitose, por meio de translocação das proteínas receptoras de um domínio da membrana para outro, diferente do de origem, como da região apical para a região basal da célula, por exemplo.

3-      Degradação nos lisossomos, quando os receptores não são removidos no endossoma inicial, seguindo a via normal da endocitose. Esse mecanismo pode diminuir a concentração de receptores na membrana, alterando a sensibilidade da célula ao ligante.

Endossomos Tardios[editar | editar código-fonte]

Uma série de eventos de maturação ocorre para que os endossomos inciais transformem-se em endossomos tardios, à medida em que vesículas provenientes do endossomo inicial são transportadas através dos microtúbulos em direção à região mais próxima ao núcleo. Dentre esses acontecimentos há a diminuição progressiva de pH, o recebimento de enzimas lisossomais provenientes do aparato de Golgi, a perda de conteúdo por meio de vesículas de reciclagem de receptores, a formação dos corpos multivesiculares e a fusão com outros endossomos tardios.

Os corpos multivesiculares, representam um estado de transição entre o endossomo inicial e o tardio. Eles são formados quando o endossomo inicial, ao caminhar pelos microtúbulos, perde membrana de túbulos e vesículas, e engloba pedaços de membranas invaginadas e de vesículas brotadas internamente. Depois de formados, os corpos multivesiculares se fundem entre si ou com um endossomo tardio pré-existente, para se tornarem endossomos tardios. Esses corpos multivesiculares carregam as proteínas de membrana endocitadas que permanecem nos endossomos para que sejam degradadas. Nesse caso, proteínas específicas se fundem às membranas invaginadas do corpo multivesicular, de forma que os receptores de membrana e as proteína-sinal ligadas a eles sejam mais facilmente digeridas pelas enzimas digestivas.

O brotamento de vesícula dentro do corpo multivesicular é orientado por marcações de ubiquitina, que auxiliam a entrada de proteínas para dentro das vesículas. Essas proteínas, ao serem entregues à membrana do endossomo, têm suas marcas de ubiquitina novamente reconhecidas por diversos complexos proteicos citosólicos, que medeiam o transporte de proteínas-carga para a membrana endossômica. Essa maquinaria também é utilizada por vírus como o do HIV, do ebola e outros vírus envelopados para brotarem da membrana plasmática para o espaço extracelular.

Embora haja enzimas lisossomais no endossomo tardio, muitas estão inativas devido ao pH desses endossomos não ser suficientemente baixo para que ocorra a ativação dessas enzimas e também devido ao fato de essas proteínas serem entregues ao endossomo como pró-enzimas, que possuem domínios inibitórios associados.

O endossomo tardio, por sua vez, sofrerá processos de acidificação crescente e de fusão com lisossomos pré-existentes, até que seja convertido em um lisossomo, onde serão degradadas as moléculas restantes do processo de endocitose

Endocitose[editar | editar código-fonte]

O processo de endocitose caracteriza-se pela assimilação de macromoléculas, substâncias particuladas e, em casos especiais, outras células. Ele é marcado inicialmente pela invaginação da membrana plasmática e posterior projeção de uma vesícula endocítica, a qual contém o material a ser digerido. Existem dois tipos principais de endocitose, a fagocitose e a pinocitose. A primeira ocorre em células especializadas, enquanto a segunda é realizada constantemente pela maioria das células.

Na fagocitose, ocorre o englobamento de partículas grandes, como células mortas e microrganismos, em vesículas denominadas fagossomos. Esse é o mecanismo é utilizado por células de defesa, como macrófagos e neutrófilos, para proteger o organismo contra microrganismos invasores.

Na pinocitose, ingerem-se fluidos e solutos através das vesículas pinocíticas. Essas vesículas podem ser formadas a partir de fossas revestidas por clatrina ou a partir dos cavéolos, que são formados em locais ricos em colesterol e glicoesfingolipídeos da membrana plasmática. No entanto, as moléculas que entram na célula por cavéolos evitam os endossomos e lisossomos.

Além disso, as vesículas revestidas por clatrina podem fornecer uma importante via para a célula, a endocitose mediada por receptores, na qual moléculas extracelulares são seletivamente endocitadas. Para isso, utilizam-se proteínas receptoras transmembrana.

Um exemplo dessa via é a captação de colesterol. Quando há necessidade dessa molécula para atividades como a formação de membranas, são enviados sinais para que as células produzam receptores de LDL. Quando o LDL se liga ao receptor equivalente, ocorre uma mudança conformacional na membrana da célula, dando início à internalização da partícula, através de vesículas revestidas por clatrina. Após a invaginação, as vesículas perdem esse revestimento e se fundem aos endossomos iniciais. A partir daí, seguem a via normal dos endossomos.  

Caso o processo de captação de LDL seja impedido, o colesterol se acumulará no sangue, fazendo com que o fluxo sanguíneo fique bloqueado, podendo gerar uma doença conhecida como aterosclerose. Em consequência disso, algumas pessoas sofrem derrames e ataques cardíacos. Geralmente esta situação acontece em pessoas que herdam genes deficientes para as proteínas receptoras do LDL.  

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. Biologia molecular da célula. 5ª edição. Porto Alegre. Artmed, 2010. ISBN 978-08153-4105-5
  2. Ferreira L.A.B., Radaic A., Pugliese G.O., Valentini M.B., Oliveira M.R., de Jesus M.B. Endocitose e tráfego intracelular de nanomateriais. Acta Farmacêutica Portuguesa, 2014, vol. 3, n. 2, p. 143-154.
  3. Huotari, J., Helenius, A. Endosome maturation. The EMBO Journal, 2011, 30: 3481–3500. DOI:10.1038/emboj.2011.286
  4. Contento A. L., Bassham, D. C.  Structure and function of endosomes in plant cells. Journal of Cell Science 125, p. 3511–3518, 2012. DOI: 10.1242/jcs.093559
  5. Yong-Bo Hu, Eric B Dammer, Ru-Jing Ren, Gang Wang. The endosomal-lysosomal system: from acidification and cargo sorting to neurodegeneration. Translational Neurodegeneration, 2015. DOI: 10.1186/s40035-015-0041-1

Ligações externas[editar | editar código-fonte]