¿Las moléculas de proteína del exterior de una célula humana ingresan a la célula a través de su membrana? Si es así, ¿cómo?

Solo en unos pocos casos. Las células del intestino delgado pueden absorber hasta cierto punto proteína de la dieta intacta, especialmente en los bebés. Pequeñas cantidades de proteína se filtran del plasma sanguíneo en los riñones, y los túbulos renales (túbulo contorneado proximal) los reabsorbe. Las células epiteliales de los capilares sanguíneos (endotelio) absorben insulina y otras hormonas proteicas del plasma sanguíneo, las transportan a través de la célula y las liberan al tejido circundante. Los macrófagos, cuando actúan como células presentadoras de antígenos, ingieren proteínas, las descomponen en fragmentos y luego exhiben estos fragmentos en su superficie para activar el sistema inmunitario.

Hay dos formas en que una proteína del medio circundante puede ingresar a una célula. Una es la pinocitosis, en la que se forma un hoyuelo en la membrana plasmática, se hunde cada vez más y forma un pozo que contiene una muestra del líquido extracelular (como el plasma sanguíneo) y luego se filtra hacia la célula como vesícula pinocitótica. La vesícula contiene una gota del líquido extracelular, incluida cualquier proteína que contenga.

El otro se llama endocitosis mediada por receptor. Aquí, la proteína ambiental se une a proteínas receptoras integradas en la membrana plasmática de la célula. Estas proteínas se agrupan, la membrana celular se hunde en ese punto y la célula internaliza todo el grupo. Así es como los macrófagos internalizan los antígenos proteicos. La figura siguiente transmite una idea de esto, aunque no representa el agrupamiento del receptor. Imagine la “molécula específica” (triángulos morados) como proteína extracelular.

El agrupamiento del receptor se muestra en la parte superior de la figura a continuación. Los “ligandos” (lo que se une a un receptor) pueden ser proteínas, lípidos u otras sustancias.

En general, no. La membrana celular no es permeable a las proteínas. Sin embargo, hay circunstancias específicas en las que puede ocurrir la entrada de proteínas extracelulares. La principal categoría es la endocitosis mediada por receptor . Esto ocurre cuando la proteína extracelular se une a un receptor específico en la superficie de la célula (cara externa de la membrana celular), y esto desencadena la internalización del complejo receptor-proteína. La internalización se logra mediante el plegamiento de la membrana celular alrededor del complejo receptor-proteína y, eventualmente, seccionándola, formando una pequeña vesícula unida a la membrana dentro del citoplasma. Lo que sucede entonces puede variar, pero típicamente la proteína extracelular se digiere. Uno de mis proyectos de investigación posdoctoral se centró en lo que sucedió con la insulina después de que se internalizó.

Un proceso similar, no específico, llamado endocitosis pinocítica también se produce en la membrana celular, en la que pequeñas vesículas se forman en la superficie de la célula sin una participación específica del receptor y se internalizan de la misma manera. Esto se considera principalmente como una forma de absorber el fluido extracelular, pero algunas proteínas extracelulares podrían tomarse de esta manera.