Pinocitosi

Pinocitosi
n.

Il processo delle cellule di ingerire fluidi extracellulari (ECF) o il fluido circostante, ma non molto specifico nelle sostanze o particelle disciolte che assorbe. Chiamato anche “bere cellulare”.
Fonte: Chiara Marrone, BiologyOnline.com

Definizione di pinocitosi

Che cos’è la pinocitosi? La pinocitosi è l’ingestione di fluidi extracellulari, cioè, il fluido che circonda la cellula, insieme al suo contenuto di piccole molecole disciolte (soluti). Ciò comincia con la cellula che forma i canali stretti attraverso la sua membrana che pizzicano fuori nelle vescicole e si fondono con gli endosomi con conseguente idrolisi o ripartizione del contenuto. La pinocitosi può essere pensata come ” bevanda cellulare “in quanto la parola deriva dal greco” pino”, che significa” bere ” e “cito”, che significa “cellula”. La pinocitosi è stata scoperta da Warren Lewis nel 1931 ed è anche conosciuta come endocitosi in fase fluida.,

What Happens During Pinocytosis?

Pinocytosis is an example of endocytosis (a cellular process in which substances are brought inside a cell). Examples of endocytosis include phagocytosis and pinocytosis.

Pinocytosis occurs in most types of cells within multicellular organisms., Ora si pensa che molte descrizioni di pinocitosi aspecifica vengano sotto il titolo di endocitosi mediata dal recettore. Indipendentemente da ciò, qualsiasi endocitosi che si riferisce all’assorbimento di fluido dall’esterno della cellula che coinvolge i pinosomi (vescicole piene di liquido), irrilevanti delle dimensioni, può essere definita come pinocitosi.

La membrana che circonda la cellula può essere descritta come semi-permeabile. Ciò significa che permette alcune molecole dentro o fuori via diffusione. La membrana cellulare contiene anche vari lipidi, grassi e canali/portatori di proteine.,

Solo piccole particelle possono essere assorbite durante la pinocitosi poiché di solito sono disciolte nel liquido extracellulare. La vescicola risultante contiene questo fluido extracellulare completo dei suoi soluti.

La vescicola può essere descritta come un organello legato alla membrana; è costituito dalla membrana extracellulare della cellula che racchiude il fluido in una disposizione sferica. La pinocitosi può essere avviata dall’interazione elettrostatica tra una sostanza caricata positivamente, come la porzione caricata di un peptide o di una proteina e la superficie caricata negativamente della membrana cellulare., Questo può iniziare a legarsi alla membrana cellulare, alterando la forma della membrana per creare una sacca attorno al fluido contenente il peptide o la proteina caricata.

Alla fine, la membrana si arriccia su se stessa e la sacca viene “pizzicata” consentendo alla vescicola risultante di andare alla deriva nel citoplasma della cellula.

Le vescicole pinocitotiche funzionano come portatori del fluido extracellulare nella cellula. Vedere la sezione successiva per conoscere i passaggi coinvolti nella pinocitosi.

Fasi di pinocitosi

Fase 1., Una molecola nel fluido extracellulare si lega alla membrana cellulare che inizia il processo di pinocitosi.

Passaggio 2. Questo innesca la membrana cellulare per creare una piega intorno al fluido contenente le molecole da ingerire.

Passaggio 3. La membrana cellulare invagina (si ripiega su se stessa) per creare una sacca.

Passaggio 4. Questa sacca viene quindi pizzicata sulla membrana cellulare e può migrare nel citosol della cellula.

Function of Pinocytosis

The main function of pinocytosis is to absorb extracellular fluids. It plays an important role in the uptake of nutrients along with the removal of waste products and signal transduction.

Examples of Pinocytosis

What are examples of pinocytosis?, Nelle cellule eucariotiche, la pinocitosi è ampiamente utilizzata, dal trasporto di grassi disciolti (ad esempio lipoproteine a bassa densità) e vitamine alla rimozione di materiali di scarto attraverso le cellule renali. Viene utilizzato dalle cellule del sistema immunitario per controllare il liquido extracellulare per antigeni (tossine o sostanze estranee). Può anche essere visto nei microvilli del sistema digestivo. È interessante notare che i virus influenzali possono utilizzare determinati metodi di pinocitosi per ottenere l’ingresso nelle cellule così come alcune tossine batteriche.,

Is Pinocytosis Active or Passive?

Endocytosis is a process that uses energy (ATP) within the cell. It can therefore be described as active transport rather than passive transport., La pinocitosi non è specifica, sebbene il processo possa essere innescato da una molecola come un certo ion, la vescicola risultante è una raccolta di qualsiasi altra cosa si trovi nel fluido extracellulare circostante.

Tipi di pinocitosi

La pinocitosi può essere divisa per la dimensione delle molecole da assumere. La micropinocitosi si riferisce all’assorbimento di piccole molecole con una dimensione della vescicola di circa 0,1 µm. La pinocitosi mediata da caveolina è un esempio comune di micropinocitosi che verrà descritto più dettagliatamente di seguito. La macropinocitosi provoca la formazione di vescicole più grandi di circa 0.,5-5 µm. La macropinocitosi è un processo non selettivo. Provoca la formazione di grandi macropinosomi. La proteina actina è in gran parte coinvolta nella formazione di protrusioni o increspature nella membrana cellulare che si traduce nella formazione di queste grandi vescicole. La macropinocitosi è usata dalle cellule immunitarie quali i macrofagi per campionare il liquido extracellulare in serie per gli antigeni solubili che possono evocare una risposta immunitaria se necessario.

La pinocitosi può essere ulteriormente suddivisa in 4 sottotipi in base al meccanismo d’azione., Questi sono macropinocitosi, endocitosi mediata dalla clatrina (nota anche come endocitosi mediata dal recettore), endocitosi mediata dalle caveole e endocitosi indipendente dalla clatrina/caveole. La figura seguente mostra questi diversi processi.

Clathrin-mediated pinocytosis

This type of endocytosis is important for many membrane-bound molecules and soluble molecules such as hormones, metabolites, or proteins. The process can be described as follows:

Macromolecules in the extracellular fluid can bind to receptors on the cell surface membrane., Di conseguenza, la clatrina inizia a polimerizzare attorno alla membrana cellulare con l’aiuto di molecole adattatrici. La molecola di clatrina può essere descritta come una struttura a 3 gambe o un triskelione di clatrina. Consiste di un punto centrale noto come vertice, una catena pesante e una catena leggera separate da un “ginocchio” e un dominio globulare all’estremità di ogni gamba (vedi figura sotto).

Le proteine adattatori, note anche come adattine, formano uno strato tra il rivestimento di clatrina. Le vescicole rivestite di clatrina sono costituite da 3 diversi strati. La membrana lipidica interna contenente varie proteine, uno strato proteico adattatore e uno strato esterno di clatrina. Le proteine adattatrici sono quindi in grado di interagire sia con gli strati lipidici che con quelli clatrinici.

Le fosse rivestite che formano le vescicole sono formate di clatrina e di un grande complesso proteico noto come proteina adattatore 2 (AP-2)., Queste vescicole contengono le macromolecole insieme ai recettori corrispondenti legati. Quando si forma una sacca rivestita di clatrina, la dinamina, una proteina citosolica polimerizza sull’estremità della sacca, sigillandola. Questo utilizza energia da idrolisi GTP. La vescicola rivestita di clatrina è quindi in grado di fondersi con un endosoma precoce. Quando l’endosoma precoce diventa più acido, la molecola si stacca dal recettore cellulare e può essere utilizzata dalla cellula., Il recettore cellulare viene lasciato all’interno dell’endosoma e viene trasportato alla membrana cellulare o trasferito agli endosomi tardivi dove segue la via della degradazione del lisosoma.

L’endocitosi mediata dalla clatrina è il tipo di endocitosi più studiato, con oltre 50 proteine che si pensa siano coinvolte nella formazione di vescicole rivestite di clatrina.

Pinocitosi mediata dalle caveole

Questo tipo di pinocitosi si verifica negli adipociti (cellule adipose) e nelle cellule endoteliali. Scoperto nel 1950, il complesso caveolae è costituito da lipidi, sfingolipidi e proteine chiamate caveoline e cavine. Esistono 3 tipi di proteine caveolae, queste sono CAV-1, CAV-2 e CAV-3. Le proteine CAV-3 sono specifiche del muscolo. Ci sono 4 tipi di proteine cavin, questi includono, cavin1 (PTRF), cavin2 (SDPR), cavin3 (PRKCDBP), e cavin4 (MURC) che è muscolo specifico. Le caveole sono ricche di proteine e lipidi., La maggior parte dei tipi di cellule contengono caveole. Essi sono spesso descritti come pallone o’ grotta ‘ a forma di, tuttavia, la loro forma varia a seconda della fisiologia della cellula. Ogni molecola di caveolae contiene circa 150 molecole di CAV-1 e circa 50 molecole di cavina.

Le caveole sono generalmente immobili nella membrana plasmatica, ma se un recettore è attivato, possono germogliare fuori dalla membrana plasmatica (vedi figura sotto). Le caveole possono staccarsi dalla membrana plasmatica per formare vescicole., Gli studi hanno dimostrato che alcuni germogliano dalla membrana plasmatica, solo per fondersi con essa, mentre altri si spostano verso l’endosoma precoce e quindi ritornano alla membrana plasmatica. L’enzima dinamina è la proteina principale coinvolta nella sigillatura del collo interagendo con CAV-1. Si pensa che le caveole siano coinvolte nel trasporto dell’albumina attraverso la cellula. È stato anche scoperto che alcuni agenti patogeni utilizzano la pinocitosi mediata dalle caveole per entrare nelle cellule ed evitare la via endosoma-lisosoma come il virus Simian 40 (SV40).,

Clathrin and caveolae-independent pinocytosis

This process of pinocytosis works independently of receptors or other material stimuli. It does not require the coat proteins for the formulation of vesicles. Actin and other related proteins are vital in this pathway for vesicle formation., Il carico può essere consegnato agli endosomi precoci per seguire la via tardiva dell’endosoma al lisosoma. Può anche essere inviato alla rete Golgi o rispedito alla membrana plasmatica per il riciclaggio.

Pinocitosi vs fagocitosi

Sia la pinocitosi che la fagocitosi utilizzano energia (ATP). Tuttavia, ci sono molte differenze tra pinocitosi e fagocitosi (vedi tabella sotto). La fagocitosi viene eseguita principalmente da cellule immunitarie come monociti / macrofagi, neutrofili e cellule dendritiche. La pinocitosi, d’altra parte, si verifica nella maggior parte dei tipi di cellule., La fagocitosi occupa materiali solidi più grandi come i batteri, da abbattere piuttosto che liquidi che sono già stati sciolti. La fagocitosi è un processo che forma fagosomi che ingeriscono particelle di 1-2 µm rispetto alle particelle di 0,1-0,2 µm assorbite dai pinosomi nella pinocitosi. Inoltre, la fagocitosi è un processo innescato rispetto a un processo costante, come si vede nella pinocitosi. Infine, la fagocitosi comporta la formazione di pseudopodio (protrusioni sulla superficie cellulare) prima che si formi il fagosoma.,