Lisosomi

1. Lisosomi ma anche Perossisomi e altre inclusioni cellulari

2. Sistema Digerentedella Cellula • Digerisce • Materiali ingeriti • Componenti cellulari “invecchiati” • Degrada tutti i tipi di macromolecole • Proteine • Acidi nucleici • Carboidrati • Lipidi

3. 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

4. Anatomia di un Lisosoma

5. 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

6. Pathways Lisosomiali RER Vescicola di trasporto Apparato di Golgi Lisosoma primario Fagocitosi Pinocitosi Endocitosi mediata da Recettore Lisosoma Secondario Autofagosoma

7. 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

8. 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

9. Lisosomi Primari • Gemmano dal trans-Golgi • Lisosomi Secondari • Lisosomi primari si fondono con un endosoma o fagosoma • Più ellettrondensi al ME

10. Perossisomi Inclusioni Cristalline • 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 Catalasi, converte H2O2 ad H2O Inclusioni NON presenti nell’uomo

11. 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

12. Cellule con Lisosomi • Tutte le cellule posseggono i lisosomi • Pochi tipi cellulari sono caratterizzati da abbondanza di lisosomi

13. 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

14. Lisosomi primari e secondari nei Macrofagi Lisosomi Primari Lisosomi Secondari

15. * Neutrofili • Fagociti professionali • I primi ad arrivare sul sito d’infezione • Componente principale del Pus

16. Promielocita • Precursore dei neutrofili, basofili ed eosinofili • Tutti hanno lisosomi • Numero dei lisosomi si modifica durante la maturazione

17. Osteoclasti • Digeriscono osso • Cellule giganti derivanti dalla fusione tra monocita e macrofago • Colorazione E&E rosata dovuta al contenuto acido dei lisosomi

18. Inclusioni Cellulari • A differenza degli organelli NON hanno una funzione specifica • Esogene • Endogene

19. 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

20. Inclusioni Endogene • Gocce Lipidiche • Tessuto Adiposo, cellule epatiche, cellule secernenti steroidi • Chiare in MO, scure in TEM • Riserve nutrizionali importanti

21. 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

22. 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

23. 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

24. 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

25. 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

26. 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