Sistemas de endomembranas: Endocitose e digestão intracelular · 4/10/2012 2 Ingestão celular de partículas e macromoléculas Íons Moléculas pequenas Partículas Macromoléculas

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Sistemas de endomembranas: Endocitose

e digestão intracelular

Endocitose e digestão intracelular

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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

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Vesículas endocíticasMacropinocitose

Vesículas revestidas por clatrina

Vesículas não-revestidas

Cavéolas

Fagocitose

Pinocitose

Fagocitose

FagocitoseRestrita a células móveis: amebas, macrófagos e neutróf ilo

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FagocitoseRestrita 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

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Fagocitose

Etapas da fagocitose:

Adesão

Englobamento

Fusão com vesículas

contendo enzimas

Degradação

Fagocitose


Adesão

Anticorpos marcam a partícula invasora

para fagocitose

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Fagocitose

A adesão ativa receptores que

desencadeiam a montagem da actina


Adesão


para fagocitose

Filamentos de actina

Receptores de

membrana

Anticorpos

Proteínas

membrana

A adesão ativa receptores que

desencadeiam a montagem da actina

Fagocitose


Adesão


para fagocitose

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Fagocitose

Pseudópodo Bactéria

actina

Papel da actina no córtex celular

Montagem de trama de actina impulsiona a formação de pseudópodos

Fagocitose


Englobamento

Complexo de nucleação de

actinas

Preteína de capeamento

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Papel da actina no córtex celular

Montagem de trama de actina impulsiona a formação de pseudópodos

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

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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


Inibição da fusão fagossomo-vesícula/enzimas

Salmonella typhimurium - diarréia

Mycobacterium tuberculosis - tuberculose

Inibição da acidificação do fagolisossomo

Mycobacterium – lepra e tuberculose

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Fagocitose

Replicação dependente de baixo pH

Coxiella burnetii – febre Q, doença semelhante resfriado, pneumonia, hepatite ou encefalopatia

Salmonella typhimurium - diarréia


Endocitose mediada por receptores de membrana

Explorada por determinados Vírus (HIV, Influenza)

Vírus influenza de aves

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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

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PinocitosePinocitose 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

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Alguns tipos de vesículas revestidas

Vesículas revestidas de clatrina

Vesículas que brotam das membranas possuem capa protéica

Proteína clatrina

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Vesículas revestidas de clatrinas

Vesículas que brotam das membranas possuem capa protéica

Proteína clatrina


Clatrina

Pentágonose Hexágonos

Dinamina

Adaptina

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Cadeia leve

Cadeia pesada

Estrutura da clatrina

Montagem de vesículas revestidas de clatrinas

ClatrinaDinamina Adaptina

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Animação

Montagem de vesículas revestidas de clatrinas

COP: coat protein complex

13.1-clathrin.mov

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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

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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

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Cavéolas: vesículas não-revestidas

Pequenas fossas ou vesículas em forma de garrafa: pinocitose seletiva

Cavéolas

Vesículas cobertas de clatrina

Cavéolas

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Cavéolas

Cavéolas

Cavéolas

Caveolina

Estrutura das Cavéolas

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Vesículas endocitadas formam os Endossomos

Destino das proteínas receptoras e das moléculas endocitadas

: Transcitose: Reciclagem: Degradação

Endossomo inicial



: Transcitose

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: Reciclagem



: Degradação

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Endossomos: pH ácido (5-6) mantido por bombas de prótons

Endossomos iniciaisEndossomos tardios

Endossomos iniciais

Endossomos tardios

Endossomo

Enzimas dos Lisossomos são sintetizadas no RE Vesículas

contendo enzimas

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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

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Muitas partículas extracelulares endocitadas acabam em Lisossomos

Diversidade lisossomal

Morfologia lisossomal

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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.

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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.

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Degradação de proteínas de secreção: crinofagia

-Regulação na secreção de determinados hormônios

-Degradação de proteínas danificadas

Acrossomo em espermatozóides – enzimas digestivas

Acrossomo

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Formação do acrossomo

Acrossomo em espermatozóides

Distúrbios resultantes de defeitos na

função lisossomal

Lisossomos anormais com acúmulo de gangliosídeos

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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

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