Lisosomi ma anche Perossisomi e altre inclusioni cellulari

Lisosomi ma anche Perossisomi e altre inclusioni cellulari

Sistema Digerente della Cellula • Digerisce – Materiali ingeriti – Componenti cellulari “invecchiati” • Degrada tutti i tipi di macromolecole – Proteine – Acidi nucleici – Carboidrati – Lipidi

Enzimi Lisosomiali • Circa 50 diversi enzimi • Idrolasi acide – Attive a p. H 5. 0 (all’interno del lisosoma) – Inattive se rilasciate nel citosol (p. H 7. 2) • Il p. H acido dei lisosomi è mantenuto da una pompa protonica presente nella membrana lisosomiale – Richiede ATP, per cui mitocondri

Anatomia di un Lisosoma

Le sostanze raggiungono i lisosomi attraverso 4 vie • Pinocitosi generalizzata – Cellula “beve” < 150 nm • Endocitosi Mediata da Recettore • Fagocitosi – Cellula “mangia” > 250 nm • Autofagia – Cellula “mangia se stessa” organelli invecchiati o non più funzionali – Meccanismo importante nello sviluppo, nell’omeostasi e nella morte cellulare

Pathways Lisosomiali RER Vescicola di trasporto Apparato di Golgi Fagocitosi Pinocitosi Endocitosi mediata da Recettore Lisosoma primario Lisosoma Secondario Autofagosoma

Endocitosi mediata da recettore • Recettori (porzione esterna della membrana plasmatica) legano vescicole rivestite di clatrina – Permette ingresso selettivo di macromolecole – Meccanismo “concentrante” • Circa 1000 volte di più rispetto alla pinocitosi

Endosomi • Le vescicole rivestite perdono il rivestimento, e si fondono a formare l’Endosoma – Struttura con ambiente leggermente acido all’interno • Le proteine si dissociano dal recettore – I recettori vengono riciclati sulle membrane – Principale fonte di macromolecole nei fenomeni di endocitosi • Analoghi del trans-Golgi nei fenomeni di esocitosi

• Lisosomi Primari – Gemmano dal trans -Golgi • Lisosomi Secondari – Lisosomi primari si fondono con un endosoma o fagosoma – Più ellettrondensi al ME

Perossisomi • Struttura simile ai Lisosomi Inclusioni Cristalline – Membrana singola • Consumano ossigeno – Ma non producono ATP come i mitocondri • Degradano il perossido di idrogeno (H 2 O 2) – Possono essere tossici per la cellula – Ricchi di Catalasi, Catalasi converte H 2 O 2 ad H 2 O Inclusioni NON presenti nell’uomo

Altre funzioni dei perossisomi • Generano perossido d’idrogeno – Detossificano diverse molecole ingerite – Abbondanti nel fegato e rene • Sintesi degli acidi biliari • Ossidazione degli acidi grassi – Produce energia – Fatta anche dai mitocondri

Cellule con Lisosomi • Tutte le cellule posseggono i lisosomi • Pochi tipi cellulari sono caratterizzati da abbondanza di lisosomi

Macrofagi • Istiociti – Macrofagi fissi • Cellule Presentanti l’Antigene (APCs) • Fagociti professionali degradano i rifiuti e le cellule che invadono il tessuto connettivo • Originano da un Monocita

Lisosomi primari e secondari nei Macrofagi Lisosomi Primari Lisosomi Secondari

Neutrofili • Fagociti professionali • I primi ad arrivare sul sito d’infezione • Componente principale del Pus *

Promielocita • Precursore dei neutrofili, basofili ed eosinofili • Tutti hanno lisosomi • Numero dei lisosomi si modifica durante la maturazione

Osteoclasti • Digeriscono osso • Cellule giganti derivanti dalla fusione tra monocita e macrofago • Colorazione E&E rosata dovuta al contenuto acido dei lisosomi

Inclusioni Cellulari • A differenza degli organelli NON hanno una funzione specifica • Esogene • Endogene

Inclusioni Cellulari Esogene • Normalmente materiale nocivo – Carotene (liposolubile) • Troppe carote oppure pastiglie per abbronzatura • La pelle può diventare arancione! – Metalli pesanti • Piombo ed Argento – Asbesto, siliconi, carbone, polvere

Inclusioni Endogene • Gocce Lipidiche – Tessuto Adiposo, cellule epatiche, cellule secernenti steroidi – Chiare in MO, scure in TEM – Riserve nutrizionali importanti

Glicogeno • Principale forma di accumulo di carboidrati • Fegato, muscolo, corticale del surrene • Visibile con speciale colorazione in MO • In TEM, rosette di materiale elettrondenso • Accumulo eccessivo di glicogeno provoca la sindrome di Pompe: ingrossamento del fegato, deficienza lisosomiale

Precursori degli Enzimi • Zimogeno – Nella porzione apicale delle cellule secernenti – Contengono i precursori di differenti enzimi – Pancreas • Tripsinogeno – Cellule principali dello stomaco • Pepsinogeno – Ghiandole Salivari • Precursori dell’Amilasi

• Mucinogeno – Cellule Caliciformi • Epiteli dell’Apparato gastrointestinale e respiratorio – Mucina rilasciata per esocitosi ed a contatto con acqua diventa muco • Funzione protettiva – Irritazioni locali possono portare al rilascio dell’intero contenuto della cellula

Pigmenti • Melanina – Conferisce colore alla pelle ed ai capelli – Neuromelanina nei neuroni multipolari della substantia nigra del cervello • Contiene dopamina • Sindrome di Parkinson – Tremori, rigidità muscolare e ridotte funzioni motorie • Degenerazione di questi neuroni

• Lipofuscina – Funzione ignota, ma aumenta con l’età, specialmente nei neuroni – Giallo bruno, fluorescente – Accumulo di rifiuti intracellulari derivanti dall’attività lisosomiale (corpi residui) – Nel CNS, muscolo, surrene, cuore e fegato

Cristalloidi • Eosinofili – Granulociti • Granuli specifici hanno cristalloidi differenti • Occhio di gatto • Funzionano come i lisosomi • Eosinofili “aiutano” nelle infezioni da parassiti • Cellule di Leydig • Proteinacei, liberi nel citoplasma • Funzione ignota