Organelas celulares responsáveis pela degradação de partículas
Os lisossomos são organelas citoplasmáticas, originadas no complexo de Golgi e têm a capacidade de degradar partículas. Presentes na maioria dos seres vivos eucariontes, os lisossomos estão envolvidos em outras atividades celulares como reparo de membrana e secreção.
Em síntese, essas organelas possuem duas funções principais:
• Heterofagia: processo de digestão de partículas de origem externa à célula;
• Autofagia: reciclagem (renovação) de outras organelas celulares envelhecidas e macromoléculas.
Célula animal e suas organelas. (Foto: Wikipédia)
Descoberta
O termo lisossomo é uma derivação da palavras gregas lise (destruição ou dissolução) soma (corpo). A descoberta dessa organela aconteceu em 1949, pelo citologista belga Christian de Duve, que estudava os mecanismos de ação da insulina em células hepáticas.
O cientista e a sua equipe tinham como foco a enzima glicose 6-fosfatase e resolveram isolá-la pelo método de fraccionamento celular. Nesse processo, identificaram algumas organelas membranosas que foram denominadas de lisossomos.
Estrutura e tipos de lisossomos
Os lisossomos são vesículas de formato esférico, com tamanho variável, mas a maioria possui entre 0,1 e 0,8 µc o. Essas organelas ainda são delimitadas por uma membrana celular, cobertura de carboidratos na face interna, que impede a digestão da própria membrana do lisossomo.
O interior dessa organela possui várias enzimas, cada uma delas é capaz de digerir determinado tipo de substância, por exemplo: proteases (digerem aminoácidos), lipases (digerem lipídios), nucleases (digerem ácidos nucleicos), entre outras.
Como mencionado, os lisossomos são formados a partir de outra organela celular chamada: o complexo de Golgi, responsável por armazenar, transformar e exportar as substâncias que são produzidas no retículo endoplasmático liso e rugoso.
No complexo de Golgi, as proteínas passaram por um tipo de processamento e ficam disponíveis para se associarem a alguma vesícula. Estas, ao se desprenderem da estrutura dão origem ao lisossomo primário, que está coberto de clatrina – proteína que ajuda na biogênese e no processo de endereçamento das vesículas.
Os lisossomos recém-formados, os primários, ficam no citoplasma até que a célula realize o processo de transporte celular da endocitose (fagocitose ou pinocitose) e englobem alguma partícula de origem externa à célula.
Quando isso acontece, a partícula é interiorizada dentro de uma vesícula chamada endossomo. Este, por sua vez, se une ao lisossomo primário e forma o lisossomo secundário, uma espécie de vacúolo digestivo. Após isso pode ser formado o vacúolo residual, um lisossomo formado por resíduos não digeridos.
Existe também o vacúolo autofágico, também chamado de autofagossomo, formado por porções do retículo endoplasmático granulado que não tem ribossomos. Esse lisossomo é responsável por digerir estruturas da própria célula, caracterizando a autofagia.
O vacúolo digestivo, vacúolo autofágico e vacúolo residual são caracterizados como lisossomos secundários. Enquanto os lisossomos novos, que ainda não atuaram no processo de digestão, são denominados de lisossomos primários.
Endocitose
A endocitose consiste no processo de transporte celular que permite que a célula traga para dentro de si substâncias externas, através das vesículas de endocitose ou endocíticas. Tal processo pode acontecer por pinocitose, fagocitose ou endocitose mediada.
Pinocitose
A pinocitose acontece quando a célula ingere macromoléculas solúveis como proteínas ou polissacarídeos, que por outros meios teriam dificuldades de penetrar a membrana celular. Esse processo nas seguintes etapas:
1. Macromoléculas dissolvidas em água ficam perto da membrana plasmática;
2. As macromoléculas são envoltas na membra plasmática através da invaginação;
3. A membrana se fecha e no interior do citoplasma são gerado os pinossomos;
4. Os pinossomos são pequenos sacos que no seu interior acomodam o material ingerido;
5. Os pinossomos podem ser digeridos pela célula, caso sirvam de alimento.
Fagocitose
A fagocitose é realizada apenas por células que podem se movimentar, exemplo: amebas, macrófagos e neutrófilos. Tal processo tem como objetivo garantir a nutrição, a defesa e a manutenção das atividades celulares.
Esse processo é parecido com o anterior, contudo a célula envolve e transporta partículas sólidas, não diluídas.
As etapas da fagocitose podem ser sintetizadas em quatro:
1. Adesão: os anticorpos marcam a partícula invasora para fagocitose, logo após isso a adesão ativa receptores que desencadeiam a montagem da actina;
2. Englobamento: a montagem de trama de actina impulsiona a formação de pseudópodos;
3. Fusão: ocorre a fusão com vesículas ricas em enzimas;
4. Degradação: é formado um lisossomo com diversas enzimas hidrolíticas, responsáveis pela degradação de substratos específicos.
Endocitose mediada por receptor
A partícula que será fagocitada se liga às proteínas receptoras, formando uma pequena depressão na membrana plasmática que está coberta de clatrina. Quando a proteína receptora se liga a uma determinada macromolécula, a depressão envagina até se transformar em uma vesícula que então é transportada para o interior da célula.
Exocitose
Um dos destinos dado aos produtos da digestão do lisossomo é eliminação por exocitose. Isso acontece quando os resíduos localizados na vesícula são conduzidos até a membrana para fundir-se com ela. Deste modo, ela se abre para o exterior expele o conteúdo.
A exocitose ainda pode ser realizada de duas formas:
• Constitutiva: liberação de substâncias de forma constante;
• Regulada: eliminação de substâncias somente com a presença de um estímulo.
Autofagia
Os lisossomos também podem digerir partes da própria célula através da autofagia. Tal processo de degradação e reciclagem se inicia com a produção de proteínas, que se unem até formar membranas, as quais irão ingerir o material e gerar o autofagossomo.
O autofagossomo se une ao lisossomo, gerando o autofagolisossomo, este último será degradado em função das enzimas digestivas. Em certos casos, a célula morre por autólise, caracterizada pelo rompimento do lisossomo e dispersão das enzimas digestivas no citoplasma.