La endocitosis mediada por receptores ( RME ), también llamada endocitosis mediada por clatrina , es un proceso mediante el cual las células absorben metabolitos , hormonas , proteínas (y en algunos casos virus ) mediante la gemación interna de la membrana plasmática ( invaginación ). Este proceso forma vesículas que contienen las sustancias absorbidas y está estrictamente mediado por receptores en la superficie de la célula. Sólo las sustancias específicas del receptor pueden ingresar a la célula a través de este proceso.
Aunque los receptores y sus ligandos pueden introducirse en la célula mediante algunos mecanismos (p. ej., caveolina y balsa lipídica ), la endocitosis mediada por clatrina sigue siendo la mejor estudiada. La endocitosis mediada por clatrina de muchos tipos de receptores comienza con la unión de los ligandos a los receptores de la membrana plasmática celular. Luego, el ligando y el receptor reclutarán proteínas adaptadoras y triskeliones de clatrina a la membrana plasmática alrededor de donde tendrá lugar la invaginación. Luego se produce la invaginación de la membrana plasmática, formando una fosa recubierta de clatrina. [1] Otros receptores pueden nuclear una fosa recubierta de clatrina permitiendo la formación alrededor del receptor. Una fosa madura se escinde de la membrana plasmática mediante el uso de proteínas de fisión y de unión a la membrana, como la dinamina (así como otras proteínas del dominio BAR ), [2] formando una vesícula recubierta de clatrina que luego se desprende de la capa de clatrina y normalmente se fusiona. a un endosoma clasificador . Una vez fusionado, la carga endocitosada (receptor y/o ligando) puede clasificarse en vías lisosomales , de reciclaje u otras vías de tráfico. [1]
La función de la endocitosis mediada por receptores es diversa. Se utiliza ampliamente para la absorción específica de determinadas sustancias que necesita la célula (por ejemplo, el LDL a través del receptor de LDL o el hierro a través de la transferrina ). El papel de la endocitosis mediada por receptores está bien reconocido en la regulación negativa de la transducción de señales transmembrana, pero también puede promover la transducción de señales sostenida. [3] El receptor activado se internaliza y se transporta a endosomas tardíos y lisosomas para su degradación. Sin embargo, la endocitosis mediada por receptores también está implicada activamente en la transducción de señales desde la periferia celular al núcleo. Esto se hizo evidente cuando se descubrió que la asociación y formación de complejos de señalización específicos mediante endocitosis mediada por clatrina es necesaria para la señalización eficaz de hormonas (p. ej., EGF ). Además, se ha propuesto que podría ser necesario el transporte dirigido de complejos de señalización activos al núcleo para permitir la señalización, debido al hecho de que la difusión aleatoria es demasiado lenta [4] y los mecanismos que regulan a la baja permanentemente las señales entrantes son lo suficientemente fuertes como para detener la señalización. completamente sin mecanismos adicionales de transducción de señales. [5]
Utilizando tintes fluorescentes o visibles EM para marcar moléculas específicas en células vivas, es posible seguir la internalización de las moléculas de carga y la evolución de una fosa recubierta de clatrina mediante microscopía de fluorescencia y microscopía inmunoelectrónica. [6] [7]
Dado que el proceso no es específico, el ligando puede ser portador de moléculas más grandes. Si la célula diana tiene un receptor pinocitótico específico conocido , los fármacos se pueden unir y serán internalizados.
Para lograr la internalización de nanopartículas en células, como las células T , se pueden usar anticuerpos para dirigir las nanopartículas a receptores específicos en la superficie celular (como CCR5 ). [8] Este es un método para mejorar la administración de fármacos a las células inmunitarias.
Se ha informado del desarrollo de inhibidores peptídicos fotoconmutables de las interacciones proteína-proteína involucradas en la endocitosis mediada por clatrina (péptidos de semáforo) [9] [10] [11] e inhibidores de moléculas pequeñas fotoconmutables de dinamina (Dynazos) [12] . Estos compuestos fotofarmacológicos permiten el control espaciotemporal de la endocitosis con luz.