Definición de Endocitosis y Exocitosis funciones, y ejemplos

Tatiana Bengochea
Lic. en Ciencias Biológicas

Ambas constituyen un tipo de transporte de sustancias que se da a través de la membrana plasmática de las células, específicamente a través de unas estructuras membranosas llamadas vesículas, que pueden presentar un diámetro de entre 50 y 400 nm. La endocitosis es un mecanismo de incorporación de sustancias por parte de la célula, mientras que la exocitosis es un mecanismo de expulsión de sustancias. Allí radica la principal diferencia entre ambos procesos.

En general, las sustancias transportadas por estos procesos son moléculas grandes que no pueden atravesar la membrana de otra manera, como por ejemplo polisacáridos, proteínas, lipoproteínas, polinucleótidos, partículas diversas, y hasta microorganismos.

Funciones y ejemplos vistos en la endocitosis

Como se mencionó, la endocitosis es el proceso mediante el cual la célula incorpora sustancias desde el exterior a través de vesículas. En este caso, se produce en el lado externo de la membrana plasmática una pequeña depresión que se va profundizando y replegando de manera que la sustancia a incorporar queda completamente rodeada por membrana, que finalmente se estrangula y se separa de la membrana plasmática del lado interno de la célula. De esta manera, la sustancia a incorporar (acompañada de parte del medio extracelular) queda incluida dentro de una vesícula dentro de la célula, llamada endosoma.

Se dice que la endocitosis es un mecanismo de transporte activo porque requiere gasto de energía en forma de moléculas de ATP que se hidrolizan para poder llevarse a cabo. El proceso se produce en respuesta a diversas señales intracelulares y extracelulares.

Según el tipo de sustancia que se incorpora en la célula, se pueden distinguir tres tipos diferentes de endocitosis:

- Fagocitosis: Se da cuando la sustancia que se incorpora en la célula es un microorganismo o restos celulares. En este caso, la vesícula que se forma tiene un gran tamaño y lleva el nombre específico de fagosoma.

Como ejemplo, podemos mencionar la fagocitosis que se produce cuando los macrófagos del sistema inmune incorporan virus o bacterias para ser destruidos dentro de la célula.

- Pinocitosis: En este caso, la sustancia incorporada en la vesícula es una porción de líquido extracelular con moléculas disueltas aleatoriamente. Se trata de un proceso constitutivo que realizan prácticamente todas las células del organismo.

- Endocitosis mediada por receptor: Aquí participan receptores determinados, llamados ‘’receptores de carga’’, que están anclados en la membrana plasmática y se unen específicamente con la sustancia que se va a incorporar. A diferencia de la pinocitosis, en este caso, la macromolécula que se incorpora no es aleatoria y el proceso esta mediado por la acción de la proteína periférica de membrana clatrina, ubicada en la cara interna de la membrana plasmática.

Un ejemplo de esto es la incorporación de la lipoproteína LDL por parte de los hepatocitos (células específicas del hígado).

Una vez dentro de la célula, la sustancia endocitada puede ser degradada en los lisosomas, o bien ser exocitada del otro lado de la célula. En este último caso, al proceso completo se lo denomina trancitosis o transporte transcelular, y permite el transporte de sustancias a través de una célula que presenta polaridad funcional, desde el espacio extracelular de una de sus caras hacia el de la cara opuesta. Esto ocurre, por ejemplo, en las células endoteliales de los capilares sanguíneos y en las células del epitelio intestinal que deben absorber nutrientes desde su cara apical, que da hacia la luz del intestino, y transportarlos hacia su cara basal para que dichos nutrientes pasen al torrente sanguíneo.

Proceso y mecanismos de la exocitosis

La exocitosis es el proceso mediante el cual la célula exporta sustancias específicas hacia el exterior celular. Estas sustancias pueden ser, por ejemplo, hormonas (exportadas por las células ganglionares), enzimas (como en el caso de las enzimas digestivas producidas por las células pancreáticas) o neurotransmisores (liberados por las neuronas). Para poder ser exportadas, estas sustancias son primero envueltas en el citoplasma por una membrana celular formando una vesícula secretoria intracelular. Esto ocurre generalmente en el aparato de Golgi.

Al igual que la endocitosis, la exocitosis es un mecanismo de transporte activo, es decir, requiere gasto de energía para poder llevarse a cabo. El proceso está mediado por la acción de las proteínas de fusión que recubren las vesículas secretorias. Estas proteínas se unen a la zona de la membrana plasmática por donde será exportada la sustancia en cuestión. Allí, la membrana celular que conforma la vesícula se fusiona con la membrana plasmática desde su lado interno. Las proteínas integradas en la membrana vesicular pasan a formar parte de la membrana plasmática y el contenido de la vesícula es liberado hacia el exterior.

Existen dos mecanismos de exocitosis que se diferencian, a grandes rasgos, por su regulación:

- Mecanismo constitutivo: En este caso, la exportación de sustancias se produce de forma continua e inmediatamente después de sus síntesis.

- Mecanismo de secreción regulada: A diferencia del caso anterior, las sustancias a exportar se acumulan dentro de la célula y son exportadas una vez que la célula recibe una señal específica, como puede ser, por ejemplo, un estímulo nervioso u hormonal. Tal es el caso de la liberación de neurotransmisores, que se da únicamente cuando una potencial de acción llega hasta la terminal axónica de las neuronas que contienen vesículas llenas de neurotransmisores listos para ser liberados al espacio sináptico tras la señal.

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Referencias bibliográficas

• Curtis, H. y Cols. (2022). ‘’Biología en contexto social’’. Octava edición. Buenos Aires: Médica Panamericana.

• Silbernagl, S. & Despopoulos, A. (2011). ''Fisiología''. Buenos Aires: Médica Panamericana.

• Ross, M. H. & Pawlina, W. (2012). ''Histología''. Buenos Aires: Médica Panamericana.

Autora

Escrito por Tatiana Bengochea para la Edición #113 de Enciclopedia Asigna, en 06/2022. Tatiana es Lic. en Ciencias Biológicas y Prof. en Biología. Graduada en la UBA, Arg.