La fagocitosi e la pinocitosi sono processi biologici in cui una cellula percepisce e inghiotte il materiale vicino. Questi processi consentono alle cellule di assumere sostanze che non possono facilmente passare attraverso la membrana cellulare. Tuttavia, la fagocitosi e la pinocitosi sono forme di endocitosi che differiscono in diversi modi, tra cui il modo in cui assumono il materiale e il tipo di materiale che inghiottono. In questa guida, esploriamo le basi e le differenze chiave tra fagocitosi vs pinocitosi in modo più dettagliato.
Che cos’è la fagocitosi?,
La fagocitosi è un processo specializzato mediante il quale le cellule inghiottono materiale solido relativamente grande. Gli organismi unicellulari come le amebe usano la fagocitosi per acquisire nutrimento mentre i tipi cellulari di organismi multicellulari usano questo processo universale per funzioni preventive come l’omeostasi dei tessuti.
Funzione di fagocitosi
I processi cellulari della fagocitosi consistono in quattro fasi distinte che includono 1) la rilevazione del materiale bersaglio, 2) l’attivazione della fagocitosi, 3) la formazione e 4) la maturazione del fagosoma.,
Immagine 1: Fagocitosi: Il rilevamento del materiale bersaglio
Il rilevamento del materiale bersaglio inizia quando una cellula rileva il materiale bersaglio sulla sua superficie (Immagine 1). La maggior parte dei tipi di cellule ha un set dedicato di recettori di superficie cellulare che riconoscono varie sostanze. Ad esempio, le cellule immunitarie possono rilevare microbi invasivi con recettori che riconoscono i marcatori associati ai patogeni. Dopo che il materiale bersaglio è stato rilevato, il recettore della superficie cellulare avvia una serie di segnali che preparano la cellula alla fagocitosi.,
L’attivazione della fagocitosi fa sì che l’area della membrana cellulare a contatto con il materiale bersaglio si riorganizzi in una cavità chiamata coppa fagocitica (Immagine 2). Questo processo inizia quando i recettori stimolati dal materiale inviano segnali molecolari che preparano la cellula per l’assunzione di materiale bersaglio.
La formazione del fagosoma è la terza fase della fagocitosi che comporta la completa interiorizzazione e chiusura della coppa fagocitica (Immagine 3)., Una volta che la tazza fagocitica copre completamente e interiorizza in un compartimento cellulare, il fagosoma appena formato può iniziare il suo processo di maturazione.
Immagine 4: Maturazione dei fagosomi. Qui, il fagosoma si è fuso con un lisosoma, formando un fagolisosoma.
La maturazione del fagosoma è la fase finale della fagocitosi (Immagine 4). La maturazione del fagosoma consiste di una serie di handoffs materiali fra il fagosoma originale ed i compartimenti cellulari specializzati nella digestione., Le prime fasi della maturazione del fagosoma includono una combinazione di eventi di fusione e fissione che preparano la membrana cellulare del fagosoma in maturazione per la digestione del materiale. Durante le fasi finali della fagocitosi, l’ambiente interno del fagosoma maturo diventa più acido e reattivo, il che aiuta la digestione del materiale bersaglio come i microrganismi.
Che cos’è la pinocitosi?
Mentre la fagocitosi comporta l’ingestione di materiale solido, la pinocitosi è l’ingestione di liquidi circostanti., Questo tipo di endocitosi consente a una cellula di inghiottire sostanze disciolte che si legano alla membrana cellulare prima dell’internalizzazione. A differenza della fagocitosi, la pinocitosi è un meccanismo “bevente” in cui una cellula inghiotte attivamente fluidi esterni nel tempo. Anche se la pinocitosi differisce da altre forme di endocitosi mediata dal recettore, questi termini si sovrappongono tra loro a causa delle loro somiglianze.
Funzione pinocitosi
Nell’uomo, la pinocitosi si verifica principalmente quando le cellule assorbono goccioline nutrizionali o di scarto sospese in un fluido esterno. Le molecole nutrizionali che possono attivare la pinocitosi includono grassi, zuccheri, proteine, ioni o altre piccole molecole. Questo processo inizia quando un substrato solubile si lega alla superficie di una cella (immagine B1)
Dopo che un substrato si lega opportunisticamente alla membrana cellulare, la cellula continua la pinocitosi raccogliendo fluido esterno in una tasca legata alla membrana chiamata pinosoma (immagine 6A).
Questo pinosoma continua a staccarsi dalla membrana cellulare (Immagine 6B) all’interno della cellula fino a quando non è completamente interiorizzato (Immagine 7).
Una volta che la cellula interiorizza completamente questa tasca cellulare, il compartimento appena formato può scambiare il suo materiale con vescicole specializzate che possono scomporre il substrato in molecole più piccole (Immagine 8).
La dimensione di queste vescicole durante l’assunzione di materiale fluido può stabilire se una cellula esegue macropinocitosi vs micropinocitosi. La macropinocitosi è una forma di endocitosi aspecifica comune a tutti i tipi di cellule. Questo processo include l’assunzione di nutrienti fondamentali come aminoacidi, carboidrati e grassi.,
Micropinocitosi comporta l’ingestione di materiale fluido da piccole vescicole che sono in genere non più grande di 0,1 micron. Questo processo è in genere avviato dal dominio lipidico della superficie cellulare una volta che si legano alle loro specifiche molecole bersaglio.,iv>
Role
Immune response, nutrient uptake
Immune surveillance, nutrient uptake
Cell Types
Most commonly immune cells
Almost all cell types
Example
Macrophages
Skin cells