Pinocytose is een cellulair proces waarbij vloeistoffen en voedingsstoffen worden opgenomen door cellen. Ook wel genoemd cel drinken, pinocytose is een soort van endocytose dat omvat het naar binnen vouwen van de celmembraan (plasmamembraan) en de vorming van membraangebonden, met vloeistof gevulde blaasjes. Deze blaasjes transporteren extracellulaire vloeistof en opgeloste moleculen (zouten, suikers, enz.) Over cellen of zetten ze af in de cytoplasma. Pinocytose, ook wel aangeduid als endocytose in de vloeistoffase, is een continu proces dat in de meeste cellen voorkomt en een niet-specifiek middel is om vocht en opgeloste voedingsstoffen te internaliseren. Omdat pinocytose het verwijderen van delen van het celmembraan bij de vorming van blaasjes inhoudt, moet dit materiaal worden vervangen om de grootte van een cel te behouden. Membraanmateriaal wordt via het membraan teruggevoerd exocytose. Endocytotische en exocytotische processen worden gereguleerd en gebalanceerd om ervoor te zorgen dat de grootte van een cel relatief constant blijft.
Pinocytose wordt geïnitieerd door de aanwezigheid van gewenste moleculen in het extracellulaire vocht nabij het celmembraanoppervlak. Deze moleculen kunnen zijn eiwitten, suikermoleculen, en ionen. Hieronder volgt een algemene beschrijving van de reeks gebeurtenissen die optreedt tijdens pinocytose.
De opname van water en opgeloste moleculen door cellen vindt plaats via twee hoofdroutes: micropinocytose en macropinocytose. In micropinocytoseworden zeer kleine blaasjes (met een diameter van ongeveer 0,1 micrometer) gevormd terwijl het plasmamembraan doordringt en interne blaasjes vormt die van het membraan afsteken. Caveolae zijn voorbeelden van micropinocytotische blaasjes die worden aangetroffen in de celmembranen van de meeste soorten lichaamscellen. Caveolae werden voor het eerst bekeken in epitheliaal weefsel die lijnen aderen (endotheel).
In macropinocytoseontstaan er blaasjes die groter zijn dan die gevormd door micropinocytose. Deze blaasjes bevatten grotere hoeveelheden vocht en opgeloste voedingsstoffen. De blaasjes variëren in grootte van 0,5 tot 5 micrometer in diameter. Het proces van macropinocytose verschilt van micropinocytose doordat er ruches ontstaan in het plasmamembraan in plaats van invaginaties. Ruches worden gegenereerd als de cytoskelet herordent de rangschikking van actine microfilamenten in het membraan. De ruches strekken delen van het membraan uit als armachtige uitsteeksels in het extracellulaire vocht. De ruches vouwen zich vervolgens terug op zichzelf en omsluiten delen van de extracellulaire vloeistof en vormen blaasjes die worden genoemd macropinosomen. Macropinosomen rijpen in de cytoplasma en fuseren met lysosomen (inhoud komt vrij in het cytoplasma) of migreert terug naar het plasmamembraan voor recycling. Macropinocytose komt veel voor in witte bloedcellen, zoals macrofagen en dedritische cellen. Deze immuunsysteem cellen gebruiken deze route als een middel om de extracellulaire vloeistof te testen op de aanwezigheid van antigenen.
Hoewel pinocytose een gezond proces is om niet-selectief vocht, voedingsstoffen en moleculen op te nemen, zijn er tijden dat cellen specifieke moleculen nodig hebben. Macromoleculen, zoals eiwitten en lipiden, worden efficiënter opgenomen door het proces van receptor-gemedieerde endocytose. Dit type endocytose richt zich op en bindt specifieke moleculen in extracellulaire vloeistof door het gebruik van receptoreiwitten gelegen binnen de celmembraan. Daarbij komen specifieke moleculen (liganden) binden aan specifieke receptoren op het oppervlak van het membraaneiwit. Eenmaal gebonden, worden de doelmoleculen geïnternaliseerd door endocytose. Receptoren worden gesynthetiseerd door een cel organelle genaamd de endoplasmatisch reticulum (ER). Eenmaal gesynthetiseerd, stuurt de ER de receptoren naar de Golgi-apparaat voor verdere verwerking. Van daaruit worden de receptoren naar het plasmamembraan gestuurd.
De receptor-gemedieerde endocytotische route wordt gewoonlijk geassocieerd met gebieden van het plasmamembraan die bevatten met kiezel beklede putten. Dit zijn gebieden die bedekt zijn (aan de kant van het membraan naar de cytoplasma) met het eiwit clatherine. Zodra de doelmoleculen binden aan specifieke receptoren op het membraanoppervlak, migreren de molecuul-receptorcomplexen naar en hopen zich op in met clatherine beklede putten. De pitregio's verzakken en worden geïnternaliseerd door endocytose. Eenmaal geïnternaliseerd, is de nieuw gevormde met clatherine beklede blaasjes, die vloeistof en gewenste liganden bevatten, migreren door het cytoplasma en fuseren met vroege endosomen (membraangebonden zakjes die helpen bij het sorteren van geïnternaliseerd materiaal). De coating van Catherine wordt verwijderd en de inhoud van het blaasje wordt naar de juiste bestemming geleid. Stoffen die zijn verkregen door receptor-gemedieerde processen omvatten ijzer, cholesterol, antigenen en ziekteverwekkers.
Door receptoren veroorzaakte endocytose stelt cellen in staat hoge concentraties van specifieke liganden op te nemen uit extracellulaire vloeistof zonder het volume van vochtinname proportioneel te verhogen. Geschat wordt dat dit proces meer dan honderd keer efficiënter is in het opnemen van selectieve moleculen dan pinocytose. Een algemene beschrijving van het proces wordt hieronder beschreven.
Adsorptieve pinocytose is een niet-specifieke vorm van endocytose die ook wordt geassocieerd met met clatherine beklede putten. Adsorptieve pinocytose verschilt van receptor-gemedieerde endocytose doordat gespecialiseerde receptoren niet betrokken zijn. Geladen interacties tussen moleculen en het membraanoppervlak houden de moleculen aan de oppervlakte bij met clatherine beklede putten. Deze putjes vormen zich slechts een minuut of zo voordat ze door de cel worden geïnternaliseerd.