La secrezione è una delle più importanti proprietà
fisiologiche del protoplasma. Essa consiste nell’elaborazione, da parte
degli elementi cellulari, di particolari sostanze che saranno poi utilizzate
da altre cellule, oppure eliminate al di fuori dell’organismo.
La secrezione consiste in un complicato ed elaborato
processo al quale partecipano in misura più o meno rilevante quasi tutti gli
organuli cellulari: nucleo, nucleolo, ribosomi, reticolo rugoso, reticolo
liscio, complesso di Golgi, mitocondri, lisosomi.
La secrezione può essere continua o discontinua. Nel
primo caso il secreto viene espulso gradualmente mentre si forma, senza cioè
essere prima accumulato nella cellula; nel secondo caso il prodotto della
secrezione, dopo essere stato elaborato, viene accumulato all’interno della
cellula sotto forma di granuli che successivamente verranno espulsi. Questo
secondo tipo di secrezione viene anche detto secrezione ritmica ed è
influenzata da stimoli di natura ormonale, chimica, nervosa, e anche dai ritmi
circadiani. La secrezione continua si osserva in alcune cellule endocrine e
anche nelle cellule mucipare dello stomaco, mentre la discontinua si compie,
per esempio, nelle cellule caliciformi dell’intestino e in quelle
zimogeniche del pancreas.
Le fasi della secrezione sono costituite dall’assunzione
di materiale dai liquidi interstiziali, dalla sua elaborazione all’interno
della cellula e dall’estrusione del materiale elaborato.
Il secreto può essere di natura proteica, glicoproteica o
lipidica: è chiaro che alla natura del secreto fa riscontro, all’interno
della cellula, un congruo sviluppo di determinati organelli, indispensabili e
caratteristici per quel tipo di secrezione. Così, nel caso di secrezione
proteica, le cellule presenteranno un notevole sviluppo dell’ergastoplasma,
mentre nelle cellule che producono secreti di natura glicoproteica si
riscontra un complesso di Golgi abbastanza sviluppato; infine, nel caso di
secrezione steroidea, le cellule presenteranno un notevole sviluppo del
reticolo endoplasmatico liscio oltre ad un gran numero di mitocondri.
Uno dei tipi di secrezione più studiati è quello della
cellula acinosa del pancreas la quale, come è noto, produce granuli di
zimogeno che contengono, sotto forma di precursori, gli enzimi digestivi del
succo pancreatico. Tale tipo di secrezione è stata studiata per mezzo di due
tecniche: il frazionamento cellulare e quindi l’autoradiografia al
microscopio elettronico, marcando con trizio un aminoacido che viene
incorporato nelle proteine in un processo che può essere seguito attraverso
tutte le sue fasi.
Si è visto così che il tracciante radioattivo si spostava dall’ergastoplasma
ai granuli di zimogeno e quindi fuori della cellula. Sempre per mezzo dell’autoradiografia,
si è anche determinato il tempo impiegato per la secrezione dei granuli di
zimogeno iniettando nei ratti la leucina come aminoacido marcato. I ratti
furono successivamente sacrificati a vari intervalli di tempo. Nello spazio di
5 minuti l’aminoacido veniva incorporato nella proteina di secrezione, che
pochi minuti più tardi si trovava nella regione di Golgi e, dopo 12 minuti, a
livello dei granuli di zimogeno in via di estrusione dalla cellula.
La membrana dei granuli è particolarmente ricca di un
lipide affine alla lecitina, la lisolecitina, che è capace di alterare la
configurazione a bilayer dei lipidi del plasmalemma, promovendo così la
fusione tra membrana limitante dei granuli e membrana plasmatica.
Un granulo di zimogeno che si apre nel lume ghiandolare
può fondersi con altri granuli. In tal modo lo zimogeno può essere estruso
attraverso numerosi vacuoli uniti l’uno all’altro a formare un canale.
Solo quando il primo vacuolo si apre all’esterno, congiungendosi con la
membrana plasmatica, è possibile l’estrusione del secreto contenuto nel
canalicolo così formatosi.