Etrofagia: Mecanismos Celulares de Fagocitosis y Endocitosis

Etrofagia: Mecanismo de Digestión Celular

La etrofagia consiste en la degradación de productos introducidos en la célula, ya sea por fagocitosis o por endocitosis. La fagocitosis permite incorporar grandes vacuolas con cargas introducidas en la célula (macrófagos, leucocitos), como microorganismos o restos celulares, cuerpos extraños, etc.

La membrana plasmática, al ser estimulada, da lugar a la fagocitosis mediante la participación de diversas proteínas (MARCKS, PKC, miosina I) y con la colaboración de la actina y la miosina II posteriormente, que conducen dicho interior del fagosoma hacia la célula.

El fagosoma se fusiona con los lisosomas primarios o con los lisosomas secundarios preexistentes (ya que un lisosoma secundario ya participó en un proceso digestivo), dando lugar al fagolisosoma o etrofagolisosoma (lisosoma secundario).

Las vacuolas de la endocitosis, formadas por el revestimiento de clatrina y desnudadas en endosomas tempranos, prefijados o externos, reciclan el material de membrana, asegurando la renovación de los receptores de membrana. Estas vesículas son transportadas como vesículas de los cuerpos multivesiculares, según algunos autores, por acercamiento a la célula del centro del compartimento endosómico tardío, interno o perinuclear.

Este compartimento se produce en la primera etapa del pH, mediante bombas de protones que fusionan los endosomas con los lisosomas, resultando en endolisosomas (lisosomas secundarios).

Mediante este mecanismo de etrofagia, las células, dependiendo de su relación, cumplen las siguientes funciones:

1. Defensa: Los leucocitos fagocitan y destruyen microorganismos durante la respuesta inflamatoria. Los macrófagos engullen igualmente microorganismos, restos celulares, cuerpos extraños, etc., y los digieren.

2. Recambio celular: Se eliminan células viejas o defectuosas, por ejemplo los eritrocitos que tienen 120 días de vida; son fagocitados y reconocidos por los macrófagos del bazo y presentes en otros órganos (médula ósea).

3. Absorción proteica: Las proteínas que pasan por filtración glomerular (albúmina) son recuperadas por las células del túbulo contorneado proximal mediante endocitosis.

4. Catabolismo de glicoproteínas: Las glicoproteínas alteradas de la circulación son captadas por los hepatocitos.

5. Metabolismo del colesterol: Las LDL son captadas por mecanismo endocítico y lisosomal, liberando el colesterol que contienen.

6. Secreción de hormonas tiroideas: La tiroglobulina, cuya constitución es la hormona tiroidea, es producida por las células foliculares de la tiroides. Estas mismas células tienen la capacidad de fagocitar tiroglobulina y, mediante la digestión de sus fragmentos, liberar T3 y T4 (tiroxina, verdadera hormona).

7. Procesos hormonales: Algunas hormonas peptídicas son captadas y degradadas por los lisosomas.

8. Renovación de discos ópticos: Los discos ópticos de los fotorreceptores son fagocitados por las células del epitelio pigmentario de la retina y procesados por los lisosomas.

Autofagia

Mediante la autofagia, mecanismo por el cual la célula digiere sus propios orgánulos dañados, útiles o no encontrados en proximidad, se delimita la región citoplasmática que debe destruirse, rodeada por dos membranas, observándose en su interior los orgánulos a reciclar. Luego se fusiona con las vacuolas lisosomales, vertiendo su contenido enzimático. La membrana interna del autofagosoma se digiere y posteriormente desaparece, formando un lisosoma secundario.

Este mecanismo, mediante la autofagia en las células, dependiendo de su relación, cumple las siguientes funciones:

1. Renovación de orgánulos: Algunas células de alta tasa de renovación, como los hepatocitos, renuevan sus mitocondrias cada 15 días aproximadamente, lo cual se lleva a cabo por autofagia.
2. Diferenciación: Durante el desarrollo y los procesos de diferenciación celular, la remodelación se produce por autofagia. Esto ocurre cuando la célula deja de producir proteínas que otras células sí pueden producir (por ejemplo, la queratina en células epiteliales).
3. Daño celular reversible: Los agentes que producen lesiones celulares causan daño organular; si el daño es reversible, los orgánulos dañados se eliminan mediante autofagia.
4. Recambio proteico: Las proteínas intracelulares que están ejercidas, dañadas o cuya función se ha agotado son captadas por los lisosomas y aprovechadas a lo largo del ciclo celular.
5. Ayuno: En condiciones de ayuno, la célula puede nutrirse durante cierto tiempo de sus propias sustancias y orgánulos.

Crinofagia es un caso especial de mecanismo celular de autofagia y autolisis (se rompen los lisosomas, liberando sus enzimas, y engullen la célula), que se produce en las células endocrinas y secretoras cuando hay un exceso de gránulos de secreción. Algunos autores sostienen que este proceso no es el mismo que describe la autofagia; para otros, los gránulos se fusionan directamente con los lisosomas.

Secreción al exterior

Determinados tipos de células tienen la capacidad de segregar el contenido lisosomal hacia el medio extracelular, donde las enzimas hidrolíticas ejercen su función. Por ejemplo:

1. Osteoclastos: Son células multinucleadas que destruyen el hueso; estas células segregan contenido lisosomal hacia el medio extracelular, favoreciendo la destrucción de las fibras de colágeno y la liberación de cristales de hidroxiapatita de calcio. Estos cristales son fagocitados por los propios osteoclastos. Este mecanismo favorece el control de la remodelación ósea y la calcemia mediante un mecanismo hormonal.
2. Defensa: Los glóbulos blancos tienen la propiedad de fagocitar microorganismos y, además, segregar enzimas lisosomales que favorecen el movimiento del líquido extracelular hacia el foco inflamatorio, como ocurre en los neutrófilos.
3. Fecundación: En los espermatozoides, el acrosoma es un lisosoma cuyo contenido se vierte en el medio cuando entra en contacto con el óvulo, atravesando las membranas ováricas. Igualmente, el óvulo, una vez fecundado, libera sus enzimas y causa la destrucción de los receptores para espermatozoides, impidiendo la polispermia.

Almacenamiento: Los orgánulos lisosomales también pueden almacenar materiales; esto ocurre en ciertos vegetales, denominándose granos de aleurona.