Fagocitose, Autofagia e Funções Lisossomais

Fagocitose e Digestão Intracelular

A degradação por fagocitose consiste na captura de partículas sólidas, como microrganismos, células mortas ou corpos estranhos, pela célula. Forma-se um grande vacúolo, o fagossomo, que é introduzido no citoplasma (em macrófagos, leucócitos etc.). A membrana do plasma, por meio de proteases (MARCKS, miosina, PKC), e com a colaboração da actina e da miosina, forma pseudópodes que envolvem a partícula e a conduzem para o interior da célula.

Em seguida, o fagossomo funde-se com lisossomos primários pré-existentes ou com lisossomos secundários (lisossomos já envolvidos em processos digestivos), originando o fagolisossomo ou heterofagolissomo. Os vacúolos de endocitose formados perdem seu revestimento de clatrina e desnudam-se, incorporando-se a endossomos precoces, periféricos ou externos, assegurando a reciclagem dos receptores e da membrana.

Enquanto isso, os endossomos transformam-se em corpos multivesiculares e, segundo alguns autores, realizam o deslocamento ao centro da célula, até o compartimento endossômico tardio, intranuclear ou perinuclear. A acidificação desse compartimento ocorre pela ação de bombas de prótons, e os endossomos tardios se fundem com lisossomos, resultando em endolisossomos (lisossomos secundários).

O mecanismo mediante heterofagia possui funções importantes nas células, entre elas:

1. Defesa: destroem leucócitos que englobam microrganismos durante a resposta inflamatória. Os macrófagos englobam, igualmente, microrganismos, restos celulares, corpos estranhos etc., e os digerem.
2. Renovação celular: células defeituosas ou envelhecidas, como os eritrócitos com cerca de 120 dias, são fagocitadas e reconhecidas pelos macrófagos do baço e de outros órgãos (fígado ou medula óssea).
3. Absorção proteica: proteínas que passam pela filtração glomerular (albumina) são recuperadas pelas células do túbulo proximal por endocitose.
4. Catabolismo de glicoproteínas: glicoproteínas circulantes são degradadas nos hepatócitos.
5. Metabolismo do colesterol: o LDL é capturado por endocitose e degradado no lisossomo, liberando colesterol livre.
6. Secreção de hormônios tireoidianos: a tireoglobulina, cuja constituição é a de hormônios tireoidianos, é produzida pelas células foliculares da tireoide. Essas células fagocitam fragmentos de tireoglobulina e, por digestão, liberam T3 e T4 (verdadeiros hormônios da tiroxina).
7. Processamento hormonal: hormônios peptídicos são capturados e degradados pelo lisossomo.
8. Renovação dos discos ópticos: os discos ópticos das células fotorreceptoras são fagocitados pelo epitélio pigmentar da retina e processados no lisossomo.

Autofagia

A autofagia é um mecanismo pelo qual a célula degrada organelas danificadas, lipídios e outras estruturas citoplasmáticas. Forma-se uma estrutura delimitada por duas membranas, o autofagossomo, que se funde com lisossomos formando vacúolos nos quais as enzimas digestivas atuam. A membrana interna é degradada e, posteriormente, o autofagossomo se transforma em um lisossomo secundário.

A autofagia desempenha funções importantes nas células, entre elas:

1. Renovação de organelas: algumas células de alta taxa de renovação possuem organelas de vida curta. As mitocôndrias, por exemplo, são renovadas nos hepatócitos cerca de 15 vezes durante a vida média da célula.
2. Diferenciação: durante o desenvolvimento, os processos de diferenciação celular são modulados pela autofagia (a célula já diferenciada não pode produzir certas proteínas, como as células epiteliais que produzem queratina).
3. Reversão de danos celulares: agentes que causam lesões danificam organelas; se os danos forem reversíveis, são eliminados por autofagia.
4. Turnover proteico: proteínas intracelulares que perderam sua função ou estão danificadas são capturadas por autofagossomos e encaminhadas aos lisossomos ao longo do ciclo celular.
5. Ayuno celular: em condições de privação de nutrientes, a célula pode manter-se por algum tempo utilizando seus próprios componentes e substâncias orgânicas.

Crinofagia é um mecanismo especial de autofagia e autólise celular, no qual enzimas lisossomais são liberadas, degradando a própria célula. Ocorre em células endócrinas secretoras quando há excesso de grânulos de secreção. Segundo alguns autores, trata-se de um mecanismo à parte da autofagia, enquanto outros afirmam que os grânulos secretores se fundem diretamente com lisossomos.

Secreção de Conteúdo Lisossomal para o Meio Extracelular

Algumas células possuem a capacidade de secretar o conteúdo lisossomal para o meio extracelular, onde as enzimas hidrolíticas exercem sua função. Exemplos:

1. Osteoclastos: são células multinucleadas que secretam conteúdo lisossomal para o meio extracelular, promovendo a destruição das fibras de colágeno e dos cristais de hidroxiapatita de cálcio existentes na matriz óssea. Esse mecanismo favorece a remodelação óssea e o controle da calcemia, sob regulação hormonal.
2. Defesa: os glóbulos brancos possuem a propriedade de fagocitar microrganismos e, ao secretar enzimas lisossomais no fluido extracelular, favorecem o movimento dos neutrófilos até o foco inflamatório.
3. Fecundação: o acrossomo dos espermatozoides é um lisossomo que, ao entrar em contato com o ovócito, libera seu conteúdo enzimático, degradando a zona pelúcida e permitindo a penetração do espermatozoide na membrana do óvulo. Igualmente, o ovo, após ser fecundado, libera enzimas que degradam os receptores dos espermatozoides, impedindo a polispermia.

Os lisossomos também podem armazenar organelas e materiais de reserva; isso ocorre em certas plantas, nos chamados grãos de aleurona.