La endocitosis ( del griego ἐνδο- gr. 'dentro', kyto- κύτος gr. cient. 'célula' y -ō-sis gr. 'proceso') es un mecanismo clave por el cual las células introducen moléculas grandes, partículas extracelulares e inclusive pequeñas células, englobándolas en una invaginación de la membrana citoplasmática, formando una vesícula que termina por desprenderse de la membrana para incorporarse al citosol.Se presenta como un caso contrario a los acontecimientos de la exocitosis.1 2 3 4 5
Los mecanismos de endocitosis tienen como fin regular la composición de lípidos y proteínas de la membrana plasmática, realizan una regulación de cómo las células interactúan con su entorno y por ende es un apoyo fundamental para la fisiología celular y la homeostasis.3 4
El término de "endocitosis" fue utilizado por Christian deDuve en 1963 como concepto para incluir en un mismo término a la ingestión de partículas grandes y la absorción de fluidos o macromoléculas en pequeñas vesículas6 .
Tipos de Endocitosis
Existen tres tipos de endocitosis:
- Fagocitosis
- Pinocitosis
- Endocitosis Mediada por receptores
Cuando la endocitosis da lugar a la captura de partículas se denomina fagocitosis ("la célula come"), y cuando son solamente porciones de líquido las capturadas, se denomina pinocitosis ("la célula bebe")2 . La pinocitosis atrapa sustancias de forma indiscriminada, mientras que la endocitosis mediada por receptores sólo incluye al receptor y a aquellas moléculas que se unen a dicho receptor, es decir, es un tipo de endocitosis muy selectivo. En los tres casos la membrana plasmática se pliega hacia adentro formando una especie de bolsillo que dará lugar a una vesícula para la posterior migración de su contenido al interior de la célula.1
Fagocitosis
El mecanismo de endocitosis más común es la fagocitosis, este consiste en la introducción de un sólido al medio intracelular. Estos pueden ser: una molécula de gran tamaño, una partícula o un microorganismo, como por ejemplo; bacterias, polvo atmosférico, células o restos celulares.7
Primero la partícula se apoya en una zona de la membrana celular produciéndose una invaginación, al ingresar a la célula, que se estrangula, quedando lo ingresado envuelto en la membrana plasmática, constituyendo una vesícula denominada fagosoma, ésta es creada por medio del citoesqueleto. El fagosoma se fusiona con los lisosomas, formando un fagolisosoma, los orgánulos encargados de realizar la digestión celular. Generalmente es una función de defensa cuando se presentan agresiones del exterior o de renovación de tejidos orgánicos.7 8
Es importante saber que la unión de la partícula a los receptores en la superficie de la célula fagocítica desencadena la extensión de los pseudópodos, un movimiento basado en actina de la superficie celular; los pseudópodos rodean la partícula y sus membranas se fusionan para formar una gran vesícula intracelular (> 0,25 μm de diámetro) llamado fagosoma, estos se fusionan con los lisosomas, generando a los fagolisosomas, en los mismos donde el material ingerido es digerido por la acción de las hidrolasas ácido lisosómicas; durante la maduración del fagolisosoma, algunas de las proteínas de membrana internalizadas se reciclan a la membrana plasmática.6
Muchas amebas usan fagocitosis para capturar partículas de alimentos, como bacterias u otros protozoos; mientras tanto en animales multicelulares, las principales funciones de la fagocitosis consisten en proporcionar una defensa contra microorganismos invasores y eliminar células envejecidas o dañadas del cuerpo, específicamente en los mamíferos, la fagocitosis es la función de dos tipos de glóbulos blancos, macrófagos y neutrófilos, a los que frecuentemente se los llama como "fagocitos profesionales", poseen papeles sumamente importantes para los sistemas de defensa del cuerpo al eliminar los microorganismos de los tejidos infectados, además, los macrófagos, eliminan las células viejas o muertas de los tejidos en todo el cuerpo, son responsables de la eliminación de más de 1011 células sanguíneas envejecidas sobre una base diaria.6
Endosomas
Se encuentran dentro de la célula, son compartimientos intermedios, tienen la función de destruir materiales que han sufrido endocitosis, fagocitosis o autofagocitosis y para la formación de los lisosomas.9
Pinocitosis
Las células que llevan a cabo la pinocitosis presentan una región en la membrana plasmática que está recubierta por una proteína (la clatrina) en su cara citosólica, de forma que cuando la molécula se deposita sobre esa región de membrana se forma un caparazón revestido que la rodea, posteriormente perderá ese revestimiento para poder ser digerida por los lisosomas. En este proceso la célula incorpora líquidos en los cuales pueden estar disueltas proteínas.7
La parte endocítica del ciclo usualmente empieza en fosas recubiertas de clatrina, las mismas que generalmente ocupan alrededor del 2% del área total de la membrana plasmática, el tiempo de vida de estas fosas es corto (alrededor de un minuto después de ser formado), se invagina dentro de la célula y se aprieta para formar una vesícula revestida con clatrina; se estima que unas 2500 vesículas revestidas con clatrina abandonan la membrana plasmática de un fibroblasto cultivado cada minuto, estas vesículas son aún más transitorias que las cavidades revestidas, cuyo tiempo de vida es de unos los pocos segundos después de su formación, por lo que desprenden su capa y son capaces de fundirse con los endosomas tempranos; debido a que el fluido extracelular está atrapado en fosas recubiertas de clatrina, a medida que se invaginan para formar vesículas recubiertas, cualquier sustancia disuelta en el fluido extracelular se internaliza, proceso denominado endocitosis en fase fluida.10
La velocidad a la que la membrana plasmática realiza este proceso varía entre los tipos de células, pero suele ser increíblemente grande; por ejemplo un macrófago, ingiere el 25% de su propio volumen de líquido cada hora. 10
Es importante conocer que existen otros mecanismos menos conocidos por los cuales las células pueden formar vesículas pinocíticas sin formar cavidades y vesículas revestidas con clatrina; una de estas vías se inicia en caveolae (vocablo latín que significa "pequeñas cavidades"), la misma que es reconocida por su capacidad para transportar moléculas a través de las células endoteliales que forman el revestimiento interno de los vasos sanguíneos, los caveolae están presentes en la membrana plasmática de la mayoría de los tipos de células, y en algunos de ellos se ven como frascos profundamente invaginados en el microscopio electrónico, se cree que se forman a partir de balsas lipídicas, parches de la membrana plasmática que son especialmente ricos en colesterol, glicoesfingolípidos y proteínas de membrana ancladas en GPI, su principal proteína estructural es la caveolina, proteína de membrana integral multipaso que es miembro de una familia heterogénea de proteínas.10
Se cree que las caveolae invaginan y recogen proteínas de carga en virtud de la composición lipídica de la membrana calveolar, en lugar del ensamblaje de un revestimiento proteico citosólico, se separan de la membrana plasmática y pueden entregar su contenido a compartimentos parecidos a endosomas o (en un proceso llamado transcitocis) a la membrana plasmática en el lado opuesto de una célula polarizada, algunos virus que atacan a animales entran en las células en vesículas derivadas de caveolae,10produciéndose un ciclo infeccioso.10
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