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LOS LISOSOMAS

DEFINICIÓN

Los lisosomas son pequeñas vesículas que contienen una gran variedad de enzimas hidrolíticas implicadas en los procesos de digestión celular. Son formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetados por el complejo de Golgi, si las enzimas que estas contienen se liberan, destruirían toda la célula. Sin embargo, la barrera de permeabilidad representada por la membrana lisosómica es suficiente para impedir que los enzimas escapen al interior de la célula.

CARACTERÍSTICAS

Su diámetro oscila entre 50 nm-1mm., en un principio se pensó que los lisosomas serían iguales en todas las células, pero se descubrió que tanto sus dimensiones como su contenido son muy variables, Se encuentran en todas las células animales y no se ha demostrado su existencia en vegetales.

Actualmente se conocen unos 40 enzimas lisosómicas. Todos ellos son enzimas hidrolíticas, como proteasas, nucleasas, glucosidasas, lipasas, fosfolipasas, sulfatasas y se considera como una de las más importantes la fosfatasa. Además, todos son hidrolasas ácidas, con una actividad óptima cerca del pH 5.

Las enzimas más importantes de lisosoma son:

* Lipasas, que digiere lípidos,

* Glucosidasas, que digiere carbohidratos,

* Proteasas, que digiere proteínas,

* Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos.

TIPOS

Se diferencian dos clases generales de lisosomas:

*Lisosomas primarios

Recién formados y que por lo tanto todavía no han encontrado sustrato para la digestión tienen sólo enzimas, son los más pequeños y su contenido es homogéneo. Se forman por gemación en las cisternas más "trans" del Aparato de Golgi. Los lisosomas primarios derivan de las vesículas revestidas que se han separado del A.G.

*Lisosomas secundarios

Son vesículas de morfología diversa que contienen sustratos y enzimas hidrolíticas. De mayor tamaño y contenido heterogéneo.

Los lisosomas secundarios resultan de la fusión repetida de los lisosomas primarios con diversos sustratos unidos a la membrana. Por consiguiente la morfología de los lisosomas secundarios será tan variada como maneras diferentes existen para incorporar y empaquetar los distintos sustratos (los lisosomas grandes resultarán de fagocitosis, los pequeños de endocitosis.

FUNCIONES

Los lisosomas funcionan como estómagos de la célula, ya que sus enzimas son capaces de digerir sustancias y bacterias que ingresan a la célula por procesos de endocitosis, la fusión de un endosoma con un lisosoma primario forma un lisosoma secundario. En el caso de la fagocitosis, los lisosomas primarios se unen a las vesículas formando los lisosomas secundarios. Esto permite la digestión del material digerido y por ello también se les llama vesícula digestiva. Posteriormente se produce la absorción en el citoplasma. Los productos no degradados quedan en un cuerpo rodeado de membrana que pueden ser defecados por exocitosis o bien quedan retenidos en el interior de la célula. A la digestión de materiales extracelulares se le llama heterofagia.

Participan en la muerte celular. Contribuyen a la desintegración de células de desecho. Quedando un espacio que puede ser utilizado por otra célula nueva.

Intervienen en el proceso de diferenciación de órganos durante la ontogenia (por ejemplo, desaparición de la cola del embrión).

• Los lisosomas participan en los procesos de digestión celular y pueden ser de tres tipos:

Fagolisosomas

• Es la unión de lisosomas primarios con una vacuola fagocítica que contienen sustancias alimenticias. Participan en la fagocitosis.

• Son frecuentes en las amebas y esenciales en ciertas células del sistema inmunitario, como los macrófagos

Autofagolisosomas

• Son lisosomas que han sufrido una fusión con una vacuola autofagocítica para eliminar restos celulares.

• Son importantes en los procesos de autofagia y en los procesos de muerte celular programada.

Cuerpos multivesiculares

• Son lisosomas que contienen en su interior numerosas vesículas. Puede tratarse vesículas o de endocitosis en el interior de vesículas primarias, o de varios lisosomas primarios reunidos en una membrana común.

Enfermedades lisosómicas

Son enfermedades causadas por la disfunción de algún enzima o por la liberación incontrolada de dichas enzimas en el citosol, lo que produce la lisis celular. También existen enfermedades de almacenamiento lisosómico, alguna enzima del lisosoma tiene actividad reducida o nula debido a un error genético y el substrato de dicho enzima se acumula y deposita dentro del lisosoma que aumentan de tamaño a causa del material sin digerir, lo cual interfiere con los procesos celulares normales; algunas de estas enfermedades son:

a) Esfingolipidosis. Son enfermedades causadas por la disfunción de alguna de las enzimas de la ruta de degradación de los esfingolípidos. Dado que los esfingolípidos abundan en el cerebro, varias de estas enfermedades cursan con retardo mental severo y muerte prematura; entre ellas hay que destacar la enfermedad de Tay-Sachs, la enfermedad de Gaucher, la enfermedad de Niemann-Pick, la enfermedad de Krabbe, entre otras.

La Enfermedad de Gaucher es una enfermedad metabólica rara, que se debe a la deficiencia de la enzima betaglucosidasa ácida, que origina un depósito de un glucocerebrósido, la glucosilceramida, en el sistema retículoendotelial. Afecta a todas las razas, aunque su frecuencia es mayor entre la población judía de origen Ashkenazi. Se estima una prevalencia (número de casos de una enfermedad en una población) de 1/200.000 habitantes en población general. Se puede presentar bajo tres formas clínicas:

hermanos que manifiestan la enfermedad de Gaucher

- Tipo I, del adulto o no neuroléptica: es más frecuente en individuos de origen judío y no afecta al sistema nervioso central (sistema formado por el encéfalo y la médula espinal). Los síntomas fundamentales incluyen hepatoesplenomegalia (hígado y bazo agrandados), deterioro óseo, ataques agudos de dolor óseo, pérdida de densidad ósea por hiperactividad difusa de osteoclastos desmineralización con fracturas patológicas (fracturas que se producen sin causa aparente, generalmente debidas a una enfermedad ósea) y anemia causada por el bajo nivel de hierro en las células rojas sanguíneas. Existen rasgos característicos en las células de la médula ósea y bazo, así como lesiones radiológicas típicas, útiles para el diagnóstico.

- Tipo II, aguda neuroléptica, o cerebral infantil: su incidencia es muy baja, siendo la forma de presentación más grave. Se caracteriza por alteraciones neurológicas desde el nacimiento y deterioro cerebral progresivo. Suele producir la muerte en los dos primeros años de vida.

enfermedad de Gaucher

-Tipo III, neuroléptica subaguda: en niños mayores o adultos jóvenes, clínicamente se caracteriza por apraxia (incapacidad para ejecutar actos motores voluntarios aprendidos, a pesar de que exista la capacidad física y la voluntad de hacerlo, es decir: se entiende la orden y existe una buena disposición de realizar el movimiento) oculomotora, manifestaciones neurológicas por afectación del sistema nervioso central, alteraciones óseas y viscerales, la afectación de los pulmones, es poco frecuente, causa fibrosis intersticial (formación de cicatrices y engrosamiento de los tejidos pulmonares) o bien ocupación de los alvéolos que origina consolidación pulmonar progresiva, e hipertensión pulmonar (aumento de la presión en los vasos pulmonares) que ensombrece notablemente el pronóstico de la enfermedad. Cuando existen varios casos de enfermedad de Gaucher en una misma familia, suelen presentar la misma variante clínica, aunque el grado de afectación varía ampliamente entre los hermanos.

Enfermedad de Niemann-Pick. Esta enfermedad genética se presenta bajo cuatro formas conocidas como tipos A, B, C y D. Cada una involucra diferentes órganos y puede inutilizar áreas tan básicas del organismo como el sistema nervioso central o el aparato respiratorio. Desde una perspectiva clínica, el tipo A tiene una presentación aguda, la del tipo B es crónica y los tipos C y D cursan de forma subaguda. Todas las modalidades del síndrome se transmiten de forma autosómica recesiva. En los tipos A y B, la mutación genética impide el metabolismo de la esfingomielina celular por falta o deterioro de la enzima responsable, la esfingomielinasa ácida, lo que imposibilita la supervivencia de la célula. En la afectación nerviosa se pueden paliar distintos efectos, pero en la pulmonar ninguna intervención clínica se muestra eficaz. El tipo C actúa de forma menos fulminante, aunque tan deletérea como eficaz. Los enfermos son incapaces de metabolizar el colesterol y otros lípidos de manera adecuada, acumulando cantidades desorbitadas de colesterol dentro del hígado y el bazo, aunque también en el cerebro. El tipo C de la enfermedad de Niemann-Pick se ha descrito en todos los grupos étnicos, pero se ha constatado una prevalencia más elevada entre los puertorriqueños

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