Lisosomas, endocitosis, fagocitosis, endocitosis y peroxisomas.
- 1. LISOSOMAS Y ENDOCITOSIS Los lisosomas representan la parte esencial de un sistema digestivo intracelular. En conjunto, forman un complejo de vesículas y túbulos limitados por la membrana que constantemente intercambian materiales entre sí y con el aparato de Golgi y el espacio extracelular. Estos son limitados por membranas que contienen hidrolasas ácidas, es decir, ENZIMAS hidroliticas activas a pH acido. En promedio miden 5 nm de diámetro, algunos presentan forma lisa redonda, interior denso y homogéneo y otros son irregulares. Lo único común para todos los lisosomas es la membrana que los rodea.pH interno5 Se han demostrado la existencia de más de 50 enzimas hidrolíticas diferentes, agrupadas bajo la designación hidrolasas ácidas, algunas son: Fosfatasa ácida, ribonucleasa ácida, la desoxirribonucleasa ácida, la catepsina, lipasa y sulfatasa. Las enzimas lisosomicas tienen en conjunto la capacidad de degradar casi todos los tipos de macromoléculas biológicas(lípidos, proteinas, acidos nucleicos, hidratos de C) Diversas acciones físicas y químicas destruyen a la membrana lisosomica. Tales como el frio, ultrasonidos, luz ultravioleta y solventes de grasa, por lo que las enzimas se vuelcan al citoplasma y digieren a la célula. Tambien puede ocurrir en procesos patológicos y es responsable de las notables modificaciones que se observan en las células y tejidos después de la muerte denominado Autolisis. La autolisis también puede ocurrir cuando hay traumatismos físicos o infecciones , en este caso las enzimas liberadas por los lisosomas causan el consecuente daño tisular y la reacción inflamatoria. Los lisosomas se forman por la liberación de pequeñas vesículas que contienen las hidrolasas acidas desde la red de trans de golgi. Las enzimas son sintetizadas en el RER en forma de glucoproteinas, ahí se produce la fosforilacion de manosa-6- fosfato que actúa como señal de clasificación. La red trans contiene proteínas integrales de membrana que actúan como receptores de M6P y se orientan hacia la luz, se fijan los receptores a las enzimas lisosómicas y se libera una vesícula recubierta por clatrina que contienen las enziamas ligadas al receptor en la cara vesicular interna , de inmediato se separa la cubierta de clatrina ; estas vesicuals que solo contienen enzimas lisosomicas y aun no intervinieron en el proceso de
- 2. digestion se denominan LISOSOMAS PRIMARIOS o vesículas de Golgi con hidrolasas. Para los demás lisosomas se les denomina LISOSOMAS SECUNDARIOS los cuales contienen enzimas y material en proceso de degradación. Los lisosomas y muchas vesículas que pertenecen al A. de endocitosis contienen en sus membranas una bomba de protones dependiente de ATP que bombea los iones hidrógeno hacia el interior de la vesicula para disminuir el pH hasta alcanzar el valor de 5 optimo para las enzimas lisósomicas, debido a esta disminución de ph las enzimas lisosomicas rompen la unión con M6P y se solubiliza en la luz vesicular (extraceluar) donde una fosfatasa lisosomica separa el fosfato de la manosa e impide una nueva unión a los receptores, estos vuelven a formarse cuando se liberan las vesículas que regresan al A. de Golgi donde su fucionan con la membrana para ser reutilizadas. (una interpretacion alternativa postula que los lisosomas primarios no contienen la bomba de protones, por 10que la liberacion de los receptores recien tiene lugar despues de la fusi6n del lisosoma primario con otra vesicula limitada por membrana, con un pH acido equivalente, par ejemplo, un endosoma tardío) . A continuacion, del endosoma tardio se liberan vesiculas que contienen los receptores de manosa-6-fosfato en las membranas, y vuelyen al aparato de Golgi). Asi, los lisosomas primarios representan un "deposito" listo de hidrolasas acidas acumuladas que, ante la fusion con una vesicula o vacuola que contiene material para degradar (una vacuola de autofagocitosis, un fagosoma o un endosoma tardío forma un lisosoma secundario. En algunos tipos celulares, tambien se produce una secrecion, por exocitosis, del contenido enzimatico de los lisosomas primarios, por ejemplo, en ciertas celulas oseas (osteoclastos). A diferencia de las condiciones de la autolisis puede producirse una degradación mas controlada mediante el sistema digestivo lisosomico esto también se utiliza para eliminar los componentes celulares que se encuentran en cantidades superiores en el momento, cuando los componentes están identificados para la destrucción se incorporan a una vesicula con varias capas de membrana del REL asi se forma una vacuola de autofagocitosis que tras la fusión con lisosomas primarios se transforma en autofagosoma. La degradación normal de los componentes propios de la célula se denomina autofagia y puede dar lugar al la formación de restos no digeribles que permanecen dentro de estructuras limitadas por membranas las cuales se llaman cuerpos residuales y con la edad se acumulan en forma de pigmentos lipofuscina en especial en tejidos cardiacos y nerviosos. A microautofagia se le denomina como proteínas disueltas en el citosol estás son
- 3. incorporadas como pequeñas vesículas de proteína a los lisosomas primarios degradados, esto es no selectivo ya que su objetivo primario es suministrar un flujo constante de material para las nuevas proteínas. ENDOCITOSIS. Cualquier proceso por el cual una célula incorpora material del medio circundante en vesículas limitadas por membrana, que se libera en el plasmalema(efectiva separación entre el interior y exterior de la célua) Todas las células eucariotas pueden captar macromoléculas por endocitosis , incluso partículas grandes o enteras. De acuerdo con el material incorporado se diferencia entre fagocitosis donde vesículas de gran tamaño captan partículas grandes (bacterias). La fagocitosis de una particula comienza cuando moléculas de la superficie de la bacteria se unen a los receptores de la superficie del fagocito. La union desencadena modificaciones en el citoesqueleto dentro del ectoplasma y se extienden prolongaciones desde la superficie celular, llamados seudopodos (gr. pseudes, falso; po des, pies), que rodean la bacteria y por ultimo se fusionan, por lo que se forma una vesicula limitada par membrana, llamada fagosoma, que contiene la bacteria. El fagosoma se une con lisosomas primarios que vacian en el contenido de enzimas hidroIiticas y se transforman en lisosomas secundarios. Las enzimas matan y degradan la bacteria, y despues el destino final del fagosoma coincide con el descrito antes para los autofagosomas. Esta degradacion intracelular del material endocitado se denomina heterofagia (a diferencia de la autofagia, que degrada los componentes propios de la celula) PINOCITOSIS Vesículas de menor tamañp captan liquido con eventuales moléculas disueltas. La pinocitosis es la captacion de liquido con eventuales moleculas disueltas, incluso macromoleculas, por endocitosis. Casi todas las celulas eucariotas realizan constantes pinocitosis, par medio de las cuales captan cantidades considerables de Iiquido y de material de membrana (en algunos casos hasta el equivalente al volumen celular al cabo de una hora, p. ej., las celulas dendrfticas del tejido linfoide) PEROXISOMAS
- 4. Contienen enzimas que intervienen en procesos en los que se forma peróxido de hidrógeno. Se encuentras casi en todos los tipos celulares la mayoría se encuentra en las células hepáticas y renales. El contenido presenta una granulación fina. Las enzimas que contienen son: catalasa, urato oxidasa y distintas aminoacidasas. La única enzima en común a todos los peroxisomas es la catalasa asi que esta enzima se utiliza para la detección de los peroxisomas. Se cree que tienen capacidad para desintoxicar varias sustancias toxicas como metanol, etanol, fenoles y formaldehido, lo cual concuerda con la abundante cantidad en el hígado y los riñones, también intervienen en la degradación de lípidos por ej la beta-oxidacion de los acidos grasos. Se forman únicamente a partir de peroxisomas ya presentes por crecimiento y división. Todas las proteínas de los peroxisomas se sintetizan en los ribosomas libres de citosol y contienen una secuencia de señal C-terminal, que dirige las proteínas hacia los peroxisomas. Formación lisosomas