Lisosomi
ma anche Perossisomi e altre
inclusioni cellulari
Sistema Digerente
della Cellula
• Digerisce
– Materiali ingeriti
– Componenti cellulari “invecchiati”
• Degrada tutti i tipi di macromolecole
– Proteine
– Acidi nucleici
– Carboidrati
– Lipidi
Enzimi Lisosomiali
• Circa 50 diversi enzimi
• Idrolasi acide
– Attive a pH 5.0 (all’interno
del lisosoma)
– Inattive 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
Le sostanze raggiungono i lisosomi
attraverso 4 vie
• Pinocitosi generalizzata
– Cellula “beve” < 150 nm
• Endocitosi Mediata da Recettore
• Fagocitosi
– Cellula “mangia” > 250 nm
• Autofagia
– Cellula “mangia se stessa” organelli invecchiati o
non più funzionali
– Meccanismo importante nello sviluppo,
nell’omeostasi e nella morte cellulare
Pathways
Lisosomiali
RER
Vescicola di
trasporto
Apparato
di Golgi
Fagocitosi
Pinocitosi
Endocitosi
mediata
da
Recettore
Lisosoma
primario
Lisosoma
Secondario
Autofagosoma
Endocitosi mediata da
recettore
• Recettori (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
Endosomi
• Le vescicole rivestite perdono il
rivestimento, e si fondono a formare
l’Endosoma
– 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 Primari
– Gemmano dal
trans-Golgi
• Lisosomi Secondari
– Lisosomi primari si
fondono con un
endosoma o
fagosoma
– Più ellettrondensi
al ME
Perossisomi
• Struttura simile ai Lisosomi
Inclusioni
Cristalline
– 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 Catalasi, converte
H2O2 ad H2O
Inclusioni NON
presenti nell’uomo
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 Lisosomi
• Tutte le cellule posseggono i
lisosomi
• Pochi tipi cellulari sono
caratterizzati da abbondanza
di lisosomi
Macrofagi
• Istiociti
– Macrofagi fissi
• Cellule Presentanti
l’Antigene (APCs)
• Fagociti professionali
degradano i rifiuti e le
cellule che invadono il
tessuto connettivo
• Originano da un
Monocita
Lisosomi primari e
secondari nei Macrofagi
Lisosomi Primari
Lisosomi Secondari
Neutrofili
• Fagociti
professionali
• I primi ad
arrivare sul sito
d’infezione
• Componente
principale del Pus
*
Promielocita
• Precursore dei
neutrofili,
basofili ed
eosinofili
• Tutti hanno
lisosomi
• Numero dei
lisosomi si
modifica durante
la maturazione
Osteoclasti
• Digeriscono osso
• Cellule giganti derivanti
dalla fusione tra
monocita e macrofago
• Colorazione E&E rosata
dovuta al contenuto
acido dei lisosomi
Inclusioni Cellulari
• A differenza degli
organelli NON hanno una
funzione specifica
• Esogene
• Endogene
Inclusioni Cellulari Esogene
• Normalmente materiale nocivo
– Carotene (liposolubile)
• Troppe carote oppure pastiglie per
abbronzatura
• La pelle può diventare arancione!
– Metalli pesanti
• Piombo ed Argento
– Asbesto, siliconi, carbone, polvere
Inclusioni Endogene
• Gocce Lipidiche
– Tessuto Adiposo,
cellule epatiche,
cellule secernenti
steroidi
– Chiare in MO, scure
in TEM
– Riserve nutrizionali
importanti
Glicogeno
• 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 Enzimi
• Zimogeno
– Nella porzione apicale
delle cellule secernenti
– Contengono i precursori
di differenti enzimi
– Pancreas
• Tripsinogeno
– Cellule principali dello
stomaco
• Pepsinogeno
– Ghiandole Salivari
• Precursori dell’Amilasi
• Mucinogeno
– Cellule Caliciformi
• Epiteli dell’Apparato
gastrointestinale e
respiratorio
– Mucina rilasciata per
esocitosi ed a contatto
con acqua diventa muco
• Funzione protettiva
– Irritazioni locali
possono portare al
rilascio dell’intero
contenuto della cellula
Pigmenti
• Melanina
– Conferisce colore alla pelle ed ai
capelli
– Neuromelanina nei neuroni
multipolari della substantia nigra
del cervello
• Contiene dopamina
• Sindrome di Parkinson
– Tremori, rigidità muscolare e
ridotte funzioni motorie
• Degenerazione di questi neuroni
• Lipofuscina
– 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
Cristalloidi
• Eosinofili
– Granulociti
• Granuli specifici
hanno cristalloidi
differenti
• Occhio di gatto
• Funzionano come i
lisosomi
• Eosinofili “aiutano”
nelle infezioni da
parassiti
• Cellule di Leydig
• Proteinacei, liberi
nel citoplasma
• Funzione ignota