LisosomiLisosomi

ma anche Perossisomi e altre inclusioni cellulari

Sistema Digerentedella Cellula

Sistema Digerentedella Cellula

• DigerisceDigerisce – Materiali ingeriti

– Componenti cellulari “invecchiati”

• DegradaDegrada tutti i tipi di macromolecole– Proteine

– Acidi nucleici

– Carboidrati

– Lipidi

Enzimi Lisosomiali

Enzimi Lisosomiali

• Circa 50 diversi enzimi

• Idrolasi acideIdrolasi acide– AttiveAttive a pH 5.0

(all’interno del lisosoma)

– InattiveInattive se rilasciate nel citosol (pH 7.2)

• Il pH acido dei lisosomi è mantenuto da una pompa protonica presente nella membrana lisosomiale– Richiede ATP, per cui

mitocondri

Anatomia di un Lisosoma

Anatomia di un Lisosoma

Le sostanze raggiungono i lisosomi attraverso 4 vie

Le sostanze raggiungono i lisosomi attraverso 4 vie

• Pinocitosi generalizzataPinocitosi generalizzata– Cellula “beve” < 150 nm

• Endocitosi Mediata da RecettoreEndocitosi Mediata da Recettore

• FagocitosiFagocitosi– Cellula “mangia” > 250 nm

• AutofagiaAutofagia– Cellula “mangia se stessa” organelli

invecchiati o non più funzionali

– Meccanismo importante nello sviluppo, nell’omeostasi e nella morte cellulare

Lisosoma primarioLisosoma primarioFagocito

si Pinocito

si Endocito

si mediata

da Recettor

e

Fagocitosi

Pinocitosi

Endocitosi

mediata da

Recettore

Pathways LisosomialiPathways

Lisosomiali

Lisosoma Secondari

o

Lisosoma Secondari

o

RERRER

Apparato di Golgi

Apparato di Golgi

Autofagosoma

Autofagosoma

Vescicola di

trasporto

Vescicola di

trasporto

Endocitosi mediata da recettore

Endocitosi mediata da recettore

• RecettoriRecettori (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

EndosomiEndosomi

• Le vescicole rivestite perdono il rivestimento, e si fondono a formare l’EndosomaEndosoma– 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 Lisosomi

PrimariPrimari– Gemmano dal

trans-Golgi

• Lisosomi Lisosomi

SecondariSecondari– Lisosomi

primari si fondono con un endosoma o fagosoma

– Più ellettrondensi al ME

Perossisomi

Perossisomi

• Struttura simile ai Lisosomi– Membrana singola

• Consumano ossigeno– Ma non producono ATP

come i mitocondri

• Degradano il perossido di idrogeno (H2O2) – Possono essere tossici per

la cellula– Ricchi di CatalasiCatalasi,

converte H2O2 ad H2O

Inclusioni Cristalline

Inclusioni NONNON presenti

nell’uomo

Altre funzioni dei perossisomi

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 LisosomiCellule con Lisosomi

• Tutte le cellule posseggono i lisosomi

•Pochi tipi cellulari sono caratterizzati da abbondanza di lisosomi

Macrofagi

Macrofagi

• IstiocitiIstiociti– Macrofagi fissi

• Cellule Presentanti Cellule Presentanti l’Antigene (APCs)l’Antigene (APCs)

• Fagociti professionali degradano i rifiuti e le cellule che invadono il tessuto connettivo

• Originano da un MonocitaMonocita

Lisosomi primari e secondari nei Macrofagi

Lisosomi primari e secondari nei Macrofagi

Lisosomi Primari Lisosomi Secondari

Neutrofili

Neutrofili

• Fagociti professionali

• I primi ad arrivare sul sito d’infezione

• Componente principale del Pus

*

Promielocita

Promielocita

• Precursore dei neutrofili, basofili ed eosinofili

• Tutti hanno lisosomi

• Numero dei lisosomi si modifica durante la maturazione

Osteoclasti

Osteoclasti

• Digeriscono osso• Cellule giganti

derivanti dalla fusione tra monocita e macrofago

• Colorazione E&E rosata dovuta al contenuto acido dei lisosomi

Inclusioni CellulariInclusioni Cellulari

•A differenza degli organelli NON hanno una funzione specifica

•Esogene

•Endogene

Inclusioni Cellulari Esogene

Inclusioni Cellulari Esogene

• Normalmente materiale nocivomateriale nocivo– Carotene (liposolubile)

•Troppe carote oppure pastiglie per abbronzatura

•La pelle può diventare arancione!

– Metalli pesanti•Piombo ed Argento

– Asbesto, siliconi, carbone, polvere

Inclusioni EndogeneInclusioni Endogene

• Gocce LipidicheGocce Lipidiche– Tessuto Adiposo,

cellule epatiche, cellule secernenti steroidi

– Chiare in MO, scure in TEM

– Riserve nutrizionali importanti

GlicogenoGlicogeno• 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 EnzimiPrecursori degli Enzimi

• ZimogenoZimogeno– Nella porzione

apicale delle cellule secernenti

– Contengono i precursori di differenti enzimi

– PancreasPancreas• TripsinogenoTripsinogeno

– Cellule principali Cellule principali dello stomacodello stomaco• PepsinogenoPepsinogeno

– Ghiandole SalivariGhiandole Salivari• Precursori

dell’AmilasiAmilasi

• MucinogenoMucinogeno– Cellule CaliciformiCellule Caliciformi

•Epiteli dell’Apparato gastrointestinale e respiratorio

– MucinaMucina rilasciata per esocitosi ed a contatto con acqua diventa muco•Funzione protettiva

– Irritazioni locali possono portare al rilascio dell’intero contenuto della cellula

PigmentiPigmenti

• MelaninaMelanina– Conferisce colore alla pelle

ed ai capelli

– NeuromelaninaNeuromelanina nei neuroni multipolari della substantia nigra del cervello

•Contiene dopamina

•Sindrome di Parkinson

– Tremori, rigidità muscolare e ridotte funzioni motorie

•Degenerazione di questi neuroni

• LipofuscinaLipofuscina– 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

CristalloidiCristalloidi• EosinofiliEosinofili

– Granulociti•Granuli specifici

hanno cristalloidi differenti

•Occhio di gatto•Funzionano come

i lisosomi•Eosinofili

“aiutano” nelle infezioni da parassiti

• Cellule di LeydigCellule di Leydig•Proteinacei, liberi

nel citoplasma•Funzione ignota