La endocitosis mediada por receptores ( EMR ), 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 hacia el interior 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. Solo 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 a través de unos pocos mecanismos (por ejemplo, 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 en la membrana plasmática de la célula. El ligando y el receptor reclutarán entonces proteínas adaptadoras y triskeliones de clatrina a la membrana plasmática alrededor de donde tendrá lugar la invaginación. A continuación, se produce la invaginación de la membrana plasmática, formándose una fosa recubierta de clatrina. [1] Otros receptores pueden nuclear una fosa recubierta de clatrina, lo que permite la formación alrededor del receptor. Una fosa madura se escindirá de la membrana plasmática mediante el uso de proteínas de unión y fisión a la membrana, como la dinamina (así como otras proteínas del dominio BAR ), [2] formando una vesícula recubierta de clatrina que luego se despoja de la clatrina y normalmente se fusiona con un endosoma de clasificación . Una vez fusionada, la carga endocitada (receptor y/o ligando) puede luego clasificarse en vías de tráfico lisosomal , de reciclaje u otras. [1]
La función de la endocitosis mediada por receptores es diversa. Se utiliza ampliamente para la captación específica de ciertas sustancias requeridas por la célula (los ejemplos incluyen LDL a través del receptor de LDL o hierro a través de la transferrina ). El papel de la endocitosis mediada por receptores es bien reconocido como una regulación positiva y 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 activamente implicada en la transducción de señales desde la periferia celular al núcleo. Esto se hizo evidente cuando se encontró que la asociación y formación de complejos de señalización específicos a través de la endocitosis mediada por clatrina es necesaria para la señalización eficaz de las hormonas (p. ej., EGF ). Además, se ha propuesto que el transporte dirigido de complejos de señalización activos al núcleo podría ser necesario para permitir la señalización, debido al hecho de que la difusión aleatoria es demasiado lenta, [4] y los mecanismos que regulan negativamente de forma permanente las señales entrantes son lo suficientemente fuertes como para apagar la señalización por completo sin mecanismos de transducción de señales adicionales. [5]
Utilizando colorantes fluorescentes o EM visibles para marcar moléculas específicas en células vivas, es posible seguir la internalización de moléculas de carga y la evolución de un hoyo recubierto de clatrina mediante microscopía de fluorescencia y microscopía inmunoelectrónica. [6] [7]
Como el proceso no es específico, el ligando puede ser un transportador de moléculas más grandes. Si la célula diana tiene un receptor pinocítico específico conocido , los fármacos pueden unirse y serán internalizados.
Para lograr la internalización de nanopartículas en células, como las células T , se pueden utilizar 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 inmunes.
Se ha informado del desarrollo de inhibidores peptídicos fotoconmutables de las interacciones proteína-proteína implicadas en la endocitosis mediada por clatrina (péptidos de semáforo) [9] [10] [11] y de inhibidores fotoconmutables de moléculas pequeñas de dinamina (Dynazos) [12] . Estos compuestos fotofarmacológicos permiten el control espaciotemporal de la endocitosis con luz.