I tre tipi di endocitosi

Endocitosi

L’endocitosi è il nome generico con cui si descrive il processo con cui una cellula, tramite un alto dispendio energetico, internalizza molecole o corpi di varie tipologie presenti all’esterno di essa (nello spazio extracellulare) in maniera massiva tramite la modificazione della forma della sua membrana plasmatica, che crea uno spazio per racchiudere il materiale da introdurre nella cellula in una vescicola, detta “vescicola endocitica“, che viene convogliata nel citoplasma tramite microtubuli. Tale materiale è di grosse dimensioni è per tale motivo non può attraversare la membrana cellulare né con trasporto attivo né con trasporto passivo. L’endocitosi può essere di tre tipi:

• endocitosi mediata da recettori: vengono internalizzate molecole specifiche riconosciute da recettori; tale processo può essere svolto da tutte le cellule;
• pinocitosi (o endocitosi in fase fluida): vengono internalizzate molecole di piccole dimensioni; tale processo può essere svolto da tutte le cellule;
• fagocitosi: vengono internalizzate molecole di dimensioni maggiori rispetto alla pinocitosi; tale processo può essere svolto solo da particolari cellule chiamati fagociti.

Endocitosi mediata da recettori

L’endocitosi mediata da recettori è regolata e specifica; in essa la cellula riconosce il suo substrato (materiale da ingerire) mediante proteine di membrana. Queste proteine sono in grado di legare, esternamente, il materiale da introdurre e, internamente, particolari proteine chiamate clatrine. Viene così organizzata una rete di clatrine che possiede già una sua curvatura intrinseca e che contribuisce all’invaginazione del plasmalemma. Le clatrine sono organizzate e stabilizzate nella loro struttura reticolare dalle proteine “adattine”. Nel momento in cui l’invaginazione deve richiudersi su se stessa interviene una terza proteina, detta dinamina che, di fatto, “scinde” il plasmalemma dalla nuova membrana protoplasmatica della neoformata vescicola. L’endocitosi mediata da recettori è sfruttata anche dai virus per entrare nelle cellule ospiti.

Pinocitosi

L’endocitosi in fase fluida o pinocitosi è costitutiva ed aspecifica, cioè – al contrario di quella mediata da recettori – la cellula introduce piccole gocce di matrice extracellulare (da cui il nome “in fase fluida”) e lo fa in maniera indifferenziata. Questo è possibile perché il materiale in questione è presente disciolto in soluzione acquosa.

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Fagocitosi

La fagocitosi è un tipo particolare di endocitosi ed è la capacità (posseduta NON da tutte le cellule ma solo da un ristretto gruppo composto da diversi tipi di cellula umana, chiamati fagociti), di ingerire materiali estranei internalizzandoli dentro la propria membrana e successivamente distruggerli. Tale materiale è di grosse dimensioni è per tale motivo non può attraversare la membrana cellulare né con trasporto attivo né con trasporto passivo. La fagocitosi, per portare materiale all’interno della cellula, richiede da parte della cellula stessa, l’emissione di espansioni citoplasmatiche delimitate da membrana, chiamate pseudopodi, aventi queste ultime un’impalcatura esterna formata da filamenti di actina che avvolge completamente il materiale da ingerire (batterio, nutrienti o altre sostanze) portandolo fisicamente all’interno della cellula fagocitaria. Una variante della fagocitosi è l’autofagocitosi, una modalità con cui la cellula decide di degradare i suoi stessi organuli per rinnovarli. La cellula avvolge il proprio organulo con membrane del suo reticolo endoplasmatico liscio (REL). Questo processo nella cellula animale solitamente avviene nei lisosomi. Quello che si forma in seguito sarà una grossa vescicola chiamata autofagosoma che sarà poi espulsa per esocitosi.
Sia la endocitosi sia la fagocitosi prevedono la deformazione del plasmalemma, con formazione di una vescicola contenente il materiale che doveva essere internalizzato; tale formazione vescicolare verrà indicata, rispettivamente, come endosoma o fagosoma.

Esocitosi

Mentre endocitosi internalizza materiale esterno alla cellula, l’esocitosi al controrio è il processo con il quale la cellula riversa al suo esterno (nel liquido extracellulare) delle molecole al suo interno, che sono accumulate all’interno di una vescicola, tramite la fusione di quest’ultima con la membrana plasmatica. Tale vescicola è limitata da una membrana e originata dall’apparato di Golgi per vescicolazione. Il suo contenuto può essere costituito da proteine, sintetizzate dai ribosomi legati al reticolo endoplasmatico rugoso (RER), all’interno del quale le proteine subiscono differenziazione per mezzo di aggiunta di gruppi glucidici e lipidici formando glicoproteine e lipoproteine che poi sono espulse tramite esocitosi, o molecole a basso peso molecolare, come i neurotrasmettitori sintetizzati nel citoplasma e immagazzinati nelle vescicole dette, in questo caso, sinaptiche tramite il trasporto attraverso la loro membrana per mezzo di specifici trasportatori proteici.

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