Via secretora

Conceito de via secretora

O termo via secretora diz respeito à via pela qual as proteínas produzidas pela célula são libertadas para o meio extracelular. Esta via faz parte do mecanismo de transporte de vesículas da célula.

A célula e as vesículas de transporte

Durante o seu crescimento e vida, a célula produz constantemente moléculas que circulam entre os diversos organelos celulares. Algumas dessas moléculas são, também, libertadas para o meio extracelular (via secretora) ou absorvidas do meio extracelular para o interior da célula (via endocítica). Para ser possível esta circulação de moléculas, a célula recorre à formação de vesículas de transporte, que dependendo do sentido do transporte são revestidas por diferentes tipos de proteínas.

A via secretora

O retículo endoplasmático (RE) é o organelo responsável pela síntese da grande maioria das proteínas celulares. Após sintetizadas, as proteínas são depositadas em pequenas vesículas de transporte (com cerca de 50nm de diâmetro) que circulam até ao complexo de Golgi (até à cisterna cis). Estas vesículas são revestidas pela proteína COPII. Daqui, algumas proteínas retornam ao RE (por vesículas de transporte retrógado), enquanto outras migram através do complexo de Golgi (até à cisterna trans). Do trans Golgi as proteínas são depositadas em vesículas e transportadas para perto da membrana plasmática, à qual as vesículas se fundem libertando as proteínas para o meio extracelular (figura 1). As vesículas que transportam proteínas a partir do complexo de Golgi são revestidas pela proteína COPI.

Figura 1 – Imagem ilustrativa de uma célula com vesículas secretoras (organelos a azul), estando uma vesícula fundida com a membrana plasmática e a ocorrer libertação do seu conteúdo para o meio extra-celular.

Do trans Golgi, as proteínas podem ser secretadas de duas formas distintas:

• de forma contínua, ou seja, as proteínas são continuamente produzidas, depositadas em vesículas e libertadas através da fusão das vesículas com a membrana plasmática (as proteínas sanguíneas são assim secretadas pelos hepatócitos);
• de forma não contínua, ou seja, as proteínas são depositadas em vesículas à medida que são produzidas, as vesículas migram para perto da membrana plasmática e aí são armazenadas até receberem um estímulo para a exocitose (por exemplo as células acinares do pâncreas secretam desta forma os percursores das enzimas digestivas).

Esta última forma de secreção é regulada através da concentração intracelular de Ca²⁺. Quando o Ca²⁺ intracelular aumenta, é induzida a fusão das vesículas com a membrana plasmática e os seus constituintes são libertados para o meio extracelular.

Fusão das vesículas

Para entregar as moléculas ao seu local de destino, é necessário que a membrana das vesículas de transporte (que contêm as moléculas) se fundam com a membrana dos organelos de destino, ou com a membrana plasmática. Para que isso ocorra, tanto as vesículas de transporte como as membranas têm de possuir proteínas específicas.

As proteínas SNAREs foram descobertas por James Rothman’s e seus colegas, que comprovaram que existiam v-SNAREs nas vesículas e t-SNAREs nas membranas dos organelos de destino. Para que a fusão seja bem sucedida, é necessário que a vesícula de transporte também possuam a proteína Rab (da família das proteínas ligadoras GTP) e que o complexo proteico NSF/SNAP seja recrutado para a membrana.

A fusão ocorre pelos seguintes passos:

• a vesícula se aproxima da membrana do organelo alvo,
• as v-SNAREs contactam com as t-SNAREs e formam um complexo (complexo SNARE)
• a vesícula fica aprisionada,
• a proteína Rab certifica-se da especificidade da fusão da vesícula e regula taxa de ancoragem,
• o complexo SNARE torna-se cada vez mais enrolado, o que aproxima a membrana da vesícula e a membrana do organelo alvo até não haver espaço entre elas e as membranas se fundirem,
• o conteúdo da vesícula é libertado no interior do organelo de destino,
• o complexo NSF/SNAP migra para o local de fusão e induz a dissolução do complexo v-SNARE/t-SNARE.

References:

Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Keith R., Walter P. (2007). Molecular Biology of the Cell (5th edition). Garland Science, New York.

Lodish H., Berk A., Zipursky S.L., Matsudaira P., Baltimore D., Darnell J. (2000). Molecular Cell Biology (4th edition). W. H. Freeman, New York.

Cooper G.M. (2000). The Cell: A Molecular Approach (2th edition). Sinauer Associates, Sunderland (MA).