Fagosoma: características, treinamento e funções
Um fagossoma, também conhecido como vesícula endocítica, é uma vesícula formada como uma invaginação da membrana plasmática para englobar uma partícula ou um organismo fagocitado. A fagocitose é o único método de alimentação de alguns protistas e também é usada para esses propósitos por alguns metazoários inferiores.
Na maioria dos animais, no entanto, a função fagocitária de algumas células é mantida, mas deixa de ter uma função nutricional para se tornar um mecanismo inespecífico de proteção contra patógenos, bem como para a eliminação de células mortas ou senescentes.
O fagossoma, formado durante a fagocitose, fundir-se-á então a um lisossoma, para originar um fagolisossoma. Neste a digestão do material ingerido ocorre. Desta forma, o corpo pode capturar e eliminar bactérias. No entanto, alguns deles são capazes de sobreviver e até mesmo prosperar dentro dos fagossomos.
Funcionalidades
Para que os fagossomos se formem, organismos patogênicos ou opsoninas devem se ligar a um receptor transmembrana, que é distribuído aleatoriamente na superfície das células fagocíticas.
Opsonins são moléculas que servem como rótulos, como anticorpos, que se ligam a patógenos e regulam o processo de fagocitose.
Como o fagossoma é formado como uma invaginação da membrana plasmática, sua membrana terá a mesma composição básica da bicamada lipídica.
Os fagossomos têm proteínas ligadas à membrana para recrutar e se fundir com os lisossomos para formar fagolisossomas maduros
Treinamento
A fagocitose é um processo sequencial que inclui várias etapas, tais como: quimiotaxia, adesão, endocitose, formação do fagossomo, formação do fagolisossomo, acidificação do fagolisossomo, formação de metabólitos reativos de oxigênio, ativação de hidrolases lisossomais, liberação do material digerido, formação do fagolisossomo. corpo residual e finalmente exocitose.
Endocitose e fagossoma
A endocitose é o mecanismo pelo qual partículas ou microorganismos passam de fora para dentro das células. Este processo pode ser otimizado pela opsinização das partículas e geralmente ocorre através de receptores localizados em regiões da membrana revestida por clatrina.
O processo inclui a invaginação da membrana plasmática dando origem ao vacúolo fagocítico. A adesão das partículas ou microorganismos à membrana causa a polimerização da actina e também a formação de pseudópodes. Esses pseudópodes cercarão o material a ser ingerido e fundido por trás dele.
Durante esse processo, é importante a participação de várias proteínas, como a quinase C, a fosfoinositida 3-quinase e a fosfolipase C. Quando a invaginação acaba fechando, forma-se uma vesícula ou fagossomo que se separa da membrana e se dirige para o interior. dentro da célula.
Fagolisossoma
Logo após a formação dos fagossomas, ocorre a despolimerização da actina F, inicialmente associada ao fagossoma. A membrana desta célula torna-se acessível aos endossomas iniciais.
Em seguida, o fagossomo se move ao longo dos microtúbulos do citoesqueleto, passando por uma série de eventos de fusão e fissão, envolvendo várias proteínas, como anexinas e GTPases, rap7, rap5 e rap1.
Esses eventos fazem com que a membrana do fagossomo e seu conteúdo amadureçam e possam se fundir com os endossomas tardios e subsequentemente com os lisossomos para formar o fagolisossomo.
A velocidade na qual o fagossoma e o lisossoma se fundem depende da natureza da partícula ingerida, mas geralmente leva 30 minutos para isso. Esta fusão não requer necessariamente que as membranas sejam completamente montadas para que o fagolisossomo se forme.
Em alguns casos, a união entre o fagossoma e o lisossoma é conseguida através de pontes aquosas estreitas. Essas pontes permitem apenas a troca limitada do conteúdo de ambas as estruturas.
Corpo residual
Uma vez que a hidrólise da partícula ou microorganismo tenha ocorrido, as moléculas resultantes serão liberadas no citosol da célula e o material residual será contido dentro da vesícula, que se torna um corpo residual.
Mais tarde, esse material residual será liberado fora da célula por meio de um procedimento chamado exocitose.
Funções
Eliminação de patógenos
Os fagossomas conhecidos como macrófagos e neutrófilos são chamados de fagócitos profissionais e são as células responsáveis pela maior parte da captura e também pela eliminação de patógenos. Esses dois tipos de células têm métodos diferentes para degradar as bactérias.
Os neutrófilos produzem oxigênio tóxico, bem como derivados de cloro para matar bactérias, bem como o uso de proteases e peptídeos antimicrobianos. Os macrófagos, por outro lado, dependem mais da acidificação dos fagolisossomos, assim como do uso de enzimas proteolíticas e glicolíticas para destruir os patógenos.
Inflamação
O processo de formação de fagossomas está relacionado a processos de inflamação através de moléculas sinalizadoras comuns. A PI-3 quinase e a fosfolipase C, por exemplo, participam da formação de fagossomas e também são importantes componentes da resposta imune inata.
Estas proteínas induzem a produção de citocinas pró-inflamatórias em um processo estritamente regulado e cuja resposta inflamatória dependerá do tipo de partícula que é englobado dentro do fagossoma.
Apresentação de antígenos
As células dendríticas imaturas são capazes de realizar o processo de fagocitose de elementos patogênicos. Os fagossomas dessas células apenas degradam parcialmente os patógenos fagocitados.
Como resultado desta degradação parcial, são produzidos fragmentos de proteína de tamanho adequado para reconhecimento bacteriano específico. Esses fragmentos são direcionados ao complexo principal de histocompatibilidade e são usados para ativar células T para a resposta imune.
Nutrição
Muitos protistas usam a fagocitose como um mecanismo de alimentação. Mesmo, em alguns casos, esse é o único mecanismo para obter nutrientes. Nestes casos, o tempo decorrido entre o englobar da partícula de alimento e digeri-lo dentro do fagossoma é muito menor do que o utilizado pelos fagócitos profissionais.
Eliminação de células
Os fagossomos são responsáveis pela eliminação de células velhas e apoptóticas como um mecanismo para alcançar a homeostase tecidual. Por exemplo, os glóbulos vermelhos têm uma das maiores taxas de rotatividade no corpo. Assim, eritrócitos senescentes são fagocitados por macrófagos localizados no fígado e no baço.
