Endocitosi e formazione dei lisosomi

Una delle principali funzioni dei lisosomi è la digestione del materiale prelevato dall’esterno della cellula per endocitosi, che viene discussa in dettaglio nel Capitolo 12. Tuttavia, il ruolo dei lisosomi nella digestione del materiale prelevato dall’endocitosi riguarda non solo la funzione dei lisosomi ma anche la loro formazione. In particolare, i lisosomi sono formati dalla fusione di vescicole di trasporto gemmate dalla rete trans Golgi con gli endosomi, che contengono molecole assunte per endocitosi sulla membrana plasmatica.

La formazione dei lisosomi rappresenta quindi un’intersezione tra la via secretoria, attraverso la quale le proteine lisosomiali vengono elaborate, e la via endocitica, attraverso la quale le molecole extracellulari vengono assunte sulla superficie cellulare (Figura 9.36). Il materiale proveniente dall’esterno della cellula viene raccolto in vescicole endocitiche rivestite di clatrina, che nascono dalla membrana plasmatica e poi si fondono con i primi endosomi. I componenti della membrana vengono poi riciclati nella membrana plasmatica (discusso in dettaglio nel capitolo 12) e gli endosomi precoci maturano gradualmente in endosomi tardivi, che sono i precursori dei lisosomi. Uno dei cambiamenti importanti durante la maturazione dell’endosoma è l’abbassamento del pH interno a circa 5,5, che gioca un ruolo chiave nella consegna delle idrolasi acide lisosomiali dalla rete trans Golgi.

Figura 9.36

Endocitosi e formazione del lisosoma. Le molecole sono prese dall’esterno della cellula in vescicole endocitiche, che si fondono con i primi endosomi. I componenti della membrana sono riciclati mentre gli endosomi precoci maturano in endosomi tardivi. Vescicole di trasporto che trasportano acido (più…)

Come discusso in precedenza, le idrolasi acide sono indirizzate ai lisosomi da residui di mannosio-6-fosfato, che sono riconosciuti da recettori di mannosio-6-fosfato nella rete trans Golgi e confezionati in vescicole rivestite di clatrina. In seguito alla rimozione del rivestimento di clatrina, queste vescicole di trasporto si fondono con gli endosomi tardivi e il pH interno acido fa sì che le idrolasi si dissocino dal recettore del mannosio-6-fosfato (vedi Figura 9.36). Le idrolasi vengono così rilasciate nel lume dell’endosoma, mentre i recettori rimangono nella membrana e vengono infine riciclati nel Golgi. Gli endosomi tardivi maturano poi in lisosomi in quanto acquisiscono un complemento completo di idrolasi acide, che digeriscono le molecole originariamente assunte dall’endocitosi.