Lisossomos ou lisossomas são estruturas celulares citoplasmáticas envolvidas por uma membrana, preenchida por enzimas hidrolíticas que tem como função o controle da digestão intracelular de macromoléculas. São por volta de 40 tipos de enzimas hidrolíticas , no qual se incluem proteases, nucelases, lipases, glicosidases, fosfolipases, fostatases e sulfatases. São por volta de 40 enzimas hidrolíticas, todas sendo hidrolases acidas. O lisossomo tem um pH ácido por volta de 4.5 a 5.0, que facilita e gera um bom funcionamento das enzimas pois necessitam ser ativadas por clivagem proteolítica. Isso resulta numa dupla proteção do conteúdo do citosol contra ataques do sistema digestivo da própria célula porque as enzimas digestivas são mantidas fora da membrana lisossomos, porem se houver um vazamento, os danos serão baixos porque o pH do citosol é por volta de 7.2. As organelas intracelulares apresentam uma membrana circundante única, que não contem apenas uma coleção de enzimas. Os lisossomos não fogem dessa característica. A maioria das enzimas da membrana são altamente glicolisadas, ajudando na proteção contra proteases lissosomicas do lumen. Os produtos finais da digestão de macromoléculas são transferidos para o citosol, onde podem excretar ou ser reutilizadas pela célula. Isso é permitido pelo transporte de proteínas através da membrana. O pH do lúmen é mantido ácido pelo bombeamento de H+ para dentro do lisossomo, sendo utilizado a energia da hidrolise de ATP. A bomba lisossomal H+ é da família das ATPases do tipo V, no qual tem uma estrutura molecular parecida com as ATP-sintases de mitocôndrias e cloroplastos, no qual a energia guardada de H+ é convertida em ATP. No entanto a H+ ATPase vacuolar funciona ao contrário, bombeando H+ no interior da organela. As ATPases parecidas do tipo V, acidificam as organelas endociticas e exociticas como por exemplo os lisossomos e endossomos, os compartimentos selecionados do aparelho de golgi e vesículas de transporte e de secreção. O gradiente H+ além de fornecer um ambiente adequado para as reações, fornece também a fonte de energia para o transporte de metabolitos pela membrana até a organela Os lisossomas são muito diversificados em relação a formato e tamanho. Podem ser classificados como membros de uma única família de organelas. Podem ser identificados por uma coloração com anticorpos específicos, como também por histoquímica. A utilização de histoquímica funciona pela ação de uma hidrolase sobre l seu substrato para verificar as organelas que tem no seu interior hidrolases. Esses estudos resultaram na descoberta de lisossomas em todas as células eucarióticas. Diferente das estruturas de outras organelas citoplasmáticas, que se assemelham muito, os lisossomos apresentam-se sob formas estruturais muito distintas dentro da célula. Essa diversidade mostra a variedade de funções digestivas geradas pela hidrolases acidas. Essa diversidade também nos mostra como os lisossomos se formam. O material da membrana plasmática, originada por encoditose, quanto hidrolases lisossomais recém-sintetizados são contidos nos endossomos tardio. Apresentndo assim um grau elevado de semelhança com os lisossomos. Os endossomos então fusionam com endossomos que já existente formando assim uma estrutura denominada de endolisossomos. Esses endolisossomas então se fundem uns aos outros. Quando quase todo o material endocitado do lisossomo é digerido, sobrando so resíduos resistentes ou de digestão lenta, o endolisossoma é denominada de endossomos “clássicos”. Os endossomos clássicas são densos, circulares e pequenos, tendo a capacidade de se fusionarem novamente com endossomos tardios ou endolisossomos. Podemos concluir que não existe uma distinção real entre o endossomo tardio e o endolosissomos, a única é exceção é que se encontram em estágios diferentes do ciclo de maturação. Os lisossomos são vistas algumas vezes como coleção heterogênea de organelas distintas, no qual tem em comum o alto conteúdo de enzimas hidroliticas.
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[esconder]Digestão Celular (heterofagia)[editar | editar código-fonte]
Nesse processo, uma cavidade é formada na membrana plasmática, que engloba uma partícula do meio externo. Essa cavidade, o fagossomo, se descola da membrana e se desloca para o meio interno da célula, onde sofrerá uma fusão com o lisossomo, originando o fagossomo secundário, também chamado de vacúolo digestivo. A partícula ingerida nesse momento sofrerá a ação das enzimas, sendo digerida. As partículas de interesse celular sofrerão difusão para o citoplasma, enquanto os resíduos permanecerão no interior do vacúolo, agora chamado de vacúolo ou corpo residual. Esse corpo pode ser eliminado por exocitose na superfície da célula, como ocorre em protozoários, ou acumular-se no citoplasma, como ocorre nas células do tecido nervoso, nas células do fígado e nos glóbulos brancos. O acúmulo de corpos residuais pode levar à morte dos glóbulos brancos que fagocitam bactérias e substâncias tóxicas. O processo de heterofagia pode ocorrer tanto para partículas sólidas quanto para partículas líquidas, recebendo os nomes de Fagocitose (sólidos) ou Pinocitose (líquidos).
Fagocitose.
Esse processo corresponde à internalização de partículas relativamente maiores. Em organismos unicelulares, a fagocitose corresponde a um processo importante para obtenção de nutrientes. Já nos organismos multicelulares, a fagocitose desempenha um papel importante na defesa contra microrganismos; na eliminação de células danificadas, envelhecidas ou em processo de morte celular, além de ser essencial nos processos de remodelação durante a embriogênese e na cicatrização. Dentre as células fagocíticas, existem os neutrófilos, os monócitos e, principalmente, os macrófagos. A fagocitose depende da ligação de partículas presentes no meio extracelular a receptores presentes na superfície das células, levando primeiro à adesão destas partículas e em seguida, à projeção de membranas que as envolvem e as internalizam. Neste processo, há uma participação efetiva dos filamentos de actina e a vesícula contendo a partícula a ser ingerida denomina-se fagossomo. No caso das células do sistema imune referidas acima, a ligação se dá com porções de imunoglobulinas que se ligam à partícula a ser internalizada. Estas células são conhecidas como fagócitos profissionais. Já células cuja função primordial não é a fagocitose, mas que podem exercer esta atividade em situações específicas, são conhecidas como fagócitos não profissionais ou eventuais. Fibroblastos e células epiteliais são exemplos de fagócitos não profissionais. As hemácias são removidas da corrente circulatória por um processo fagocítico que acontece no fígado pelas células de Kupfer. A exposição de resíduos de galactose na superfície das hemácias, devido à clivagem de açúcares mais terminais por enzimas circulantes no plasma, permite o reconhecimento destas células por moléculas semelhantes às lectinas presentes na superfície das células de Kupfer.
Pinocitose.
Trata-se de um processo contínuo de formação de vesículas que trazem água, pequenas moléculas e proteínas solúveis. Geralmente, as vesículas de pinocitose são pequenas e numerosas. Uma vez dentro das células, estas vesículas fundem-se entre si e aos lisossomos, resultando na digestão do seu conteúdo. Este processo permite a ingestão de volumes excessivos de líquido e resulta também na ingestão de grandes extensões de membrana plasmática, que é em sua maior parte reciclada. A taxa de pinocitose e de internalização de membrana plasmática varia de célula para célula, sendo especialmente alta em células como macrófagos. Neste caso, a reciclagem dos segmentos de membrana é fundamental para a manutenção de sua extensão e do volume celular.
Autofagia[editar | editar código-fonte]
Autofagia é o processo no qual ocorre a digestão de estruturas intracelulares pelo lisossomo da própria célula. Esse mecanismo é ativado quando a célula:
- necessita descartar partes obsoletas do seu meio interno; - encontra-se sob condições de baixa disponibilidade de nutrientes; - é invadida por patógenos, como forma de defesa.
O processo inicia-se com o envolvimento de estruturas celulares por uma membrana de procedência desconhecida, formando-se um autofagossomo, o qual se funde a um lisossomo/endossomo tardio encontrado na célula. As enzimas lisossomais, então, degradam a estrutura englobada e, ao fim do processo, os resíduos provenientes dessa degradação são liberados no citoplasma para serem reutilizados pela célula. No caso da renovação de organelas citoplasmáticas, a via autofágica é de suma importância para o correto funcionamento celular. Um exemplo notório dessa relevância é o caso da mitocôndria. Quando essa organela fica desgastada pelo uso, ela começa a liberar radicais oxigenados no citoplasma celular, os quais começam a oxidar as organelas/estruturas da célula, levando-a ao colapso. Para que isso não ocorra, é essencial que haja uma constante renovação dessa organela, a qual é realizada por autofagia. Quando a célula está sob condições extremas de baixa disponibilidade de nutrientes, a via autofágica mostra-se como um mecanismo de sobrevivência. Grandes porções do citosol são englobadas em autofagossomos de maneira não-seletiva, sendo, então, degradadas pelo lisossomo. Os produtos resultantes da degradação são liberados no citoplasma e usados, por vias metabólicas específicas, para a geração de energia, mantendo a célula funcional até que a fonte externa de nutrientes se restabeleça. A autofagia é igualmente importante nos processos de defesa da célula. Quando a estrutura celular é invadida por um patógeno, a destruição dos compartimentos/organelas celulares não permite que o invasor utilize a maquinaria da célula para realizar as suas atividades metabólicas, impedindo-o de se reproduzir.
Regerências bibliográficas[editar | editar código-fonte]
ALBERTS , B. et al. Biologia Molecular da Célula. 5 ed. Porto Alegre: ArtMed, 2010. 1054p. LINHARES, S. & GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje: volume 2. São Paulo, Ed. Ática. 1998. 503p. SOARES, J.L. Biologia: volume único. São Paulo, Ed. Scipione. 1997. 509p. CARVALHO, HERNANDES F. & RECCO-PIMENTEL, SHIRLEI M. A Célula 1ª Edição. Ed. Manole Ltda. 2001. 287p.
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