Le cellule utilizzano un processo chiamato autofagia per degradare e riciclare i componenti danneggiati o non necessari, compresi i macchinari che guidano la loro motilità. Questo processo è essenziale per mantenere l’omeostasi cellulare e garantire che le cellule dispongano delle risorse di cui hanno bisogno per funzionare correttamente.

I passaggi seguenti descrivono come le cellule riciclano il meccanismo che guida la loro motilità attraverso l'autofagia:

1. Iniziazione: L’autofagia può essere avviata in risposta a vari stress cellulari, tra cui la privazione dei nutrienti, lo stress ossidativo e l’aggregazione proteica. Quando vengono rilevati questi stress, le cellule attivano i geni correlati all’autofagia, portando alla formazione di un complesso proteico chiamato complesso di inizio autofagia.

2. Formazione del fagoforo: Il complesso di inizio autofagia innesca la formazione di una struttura a doppia membrana chiamata fagoforo. Questa struttura di membrana sequestra i componenti citoplasmatici, compresi gli organelli e le proteine ​​danneggiati o non necessari.

3. Espansione e maturazione del fagoforo: Il fagoforo si espande e matura in un autofagosoma, una vescicola a doppia membrana contenente il carico citoplasmatico. Durante questo processo, varie proteine ​​coinvolte nell'autofagia, come la catena leggera 3 della proteina 1 associata ai microtubuli (LC3), vengono reclutate nella membrana del fagoforo.

4. Fusione con lisosomi: L'autofagosoma si fonde quindi con un lisosoma, un compartimento cellulare che contiene enzimi degradativi. Questo evento di fusione porta alla formazione di un autolisosoma, dove la membrana interna dell'autofagosoma si rompe, rilasciando il carico citoplasmatico nel lisosoma.

5. Degrado e riciclaggio: All'interno dell'autolisosoma, il carico citoplasmatico, comprese le proteine ​​danneggiate o non necessarie, viene degradato dagli enzimi lisosomiali. I componenti degradati vengono scomposti in molecole più piccole, come aminoacidi, zuccheri e lipidi, che possono essere riciclati e riutilizzati dalla cellula.

6. Terminazione: Una volta completato il processo di degradazione, l'autolisosoma si fonde con la membrana cellulare, rilasciando i materiali riciclati nel citoplasma per il riutilizzo.

Riciclando il meccanismo che guida la loro motilità attraverso l’autofagia, le cellule possono garantire di avere le risorse necessarie per mantenere la loro integrità strutturale, polarità e capacità di movimento. Questo processo è particolarmente importante per le cellule che richiedono elevati livelli di motilità, come le cellule immunitarie, i neuroni e le cellule epiteliali.