Lisosomas

Definición

Los lisosomas son vesículas (pequeñas bolsitas) que se encuentran en las células animales, sintetizadas por el aparato de Golgi y que contienen y transportan un gran número de enzimas digestivas tanto hidrolíticas como proteolíticas. Poseen una pequeña estructura interna y están rodeados por una membrana simple.

Las células eucariotas, es decir con núcleo, poseen varias estructuras internas que cumplen distintas funciones. Cada una de esas estructuras es denominada organela. Una de estas organelas, es el aparato de Golgi, que es una serie de sacos aplanados que tiene un extremo cercano a otra organela, el retículo endoplasmático, y el otro extremo, hacia libre. Dichos extremos del aparato de Golgi se denominan cis y trans respectivamente. El aparato de Golgi recibe material proveniente del retículo endoplasmático, lo modifican según los requerimientos celulares y lo liberan en vesículas por el otro extremo. En las células animales, algunas de esas vesículas son los llamados lisosomas.

Características

Algunas de las características de los lisosomas son:

• Están presentes sólo en las células animales.
• Son vesículas esféricas.
• Existen varios lisosomas por célula.
• Poseen tamaño variable, dependiendo de la cantidad de enzimas que transportan.
• Se encuentran rodeados por una membrana simple.
• Se comunican con el medio exterior a través de proteínas insertas en la membrana.
• Se ubican cercanos a la membrana plasmática, aunque también se encuentran dispersos en la célula.
• Contienen enzimas digestivas de los siguientes grupos:
  • Hidrolasas: digieren hidratos de carbono.
  • Proteasas: digieren proteínas.
  • Lipasas: digieren lípidos.
  • Nucleasas: digieren ácidos nucleicos.
• El medio interior es ácido (pH menor a 5).
• Su membrana se encuentra protegida de la acidez del medio y de las enzimas digestivas por una hemimembrana muy glicosilada, es decir que las proteínas se encuentran unidas a oligosacáridos.

Función

La función de los lisosomas es la digestión intracelular de moléculas grandes u organelas provenientes de la propia célula, así como diversas cosas provenientes del exterior, como virus y bacterias.

Esa digestión de sustancias que realizan estas organelas tiene varios propósitos:

• Reciclar: la reducción de macromoléculas a moléculas más sencillas permite que estas sean reutilizadas por la célula, contribuyendo así a reducir el gasto energético que implicaría una resíntesis de sustancias.
• Limpiar: la degradación de moléculas que se encuentran a la deriva y de organelas dañadas o deterioradas por el tiempo contribuyen al deterioro de la salud celular. Estos restos, denominados detritos, pueden generar especies reactivas de oxígeno que aceleran el envejecimiento celular. Mantener a la célula libre de ellos es una tarea fundamental que cumplen los lisosomas.
• Regular: al deshacerse de las partículas que no contribuyen al bienestar celular, los lisosomas juegan un rol importante en la llamada homeostasis o autorregulación. Es decir que mantienen a la célula en equilibrio garantizando su buen funcionamiento.
• Colaborar: la acción de digestión de sustancias o partículas externas es fundamental en la defensa de la célula, sin embargo, esta tarea es realizada en colaboración estrecha con la membrana plasmática. El ingreso de partículas a la célula, entre otras formas puede ser a través del proceso de endocitosis, en dicho proceso, la membrana celular envuelve a la partícula formando una vesícula que luego interioriza. Una vez dentro de la célula, la vesícula es interceptada por los lisosomas, quienes fusionan su membrana con la de la vesícula y acceden así al contenido de la misma y su posterior digestión. De ese modo es que los lisosomas eliminan virus y bacterias potencialmente dañinos para la célula.

Cabe destacar que la disfunción de lisosomas es causa de enfermedades tales como el síndrome de Chediak-Higashi o de Hermansky-Pudlak, entre otras. En general son de origen genético y se trata de la ausencia de alguna o varias enzimas lisosomales. Los síntomas y las consecuencias son variables según la enfermedad y este tipo de enfermedades son consideradas “raras”.

Tipos

Los lisosomas pueden clasificarse de diferentes formas:

Según la antigüedad

• Lisosomas primarios: son los recientemente formados, no se encuentran funcionando aún, son homogéneos, pequeños y se ubican cerca de la cara trans del aparato de Golgi.
• Lisosomas secundarios: son las vesículas que se han formado anteriormente y ya se encuentran funcionando. Su tamaño es variable, pero en general son mayores a los lisosomas primarios, debido a que en su interior poseen partículas en digestión.

Según el origen de lo que digieren

• Heterolisosoma: son los que digieren moléculas fagocitadas por la célula, bacterias y virus. En otras palabras, los que digieren todo aquello que provenga del exterior de la célula
• Autolisosoma: son los que digieren todo aquello que provenga del interior de la célula, por ejemplo, otras organelas ya viejas o dañadas, moléculas grandes que por diversos motivos estén sueltas e incluso pueden digerir a la propia célula por completo en un proceso llamado apoptosis o muerte celular programada.

Estructura

Son vesículas englobadas por una membrana de doble capa de fosfolípidos, al igual que la membrana celular y que en su interior poseen un gran número de enzimas capaces de degradar todo tipo de biomoléculas y reducirlas a moléculas más pequeñas susceptibles de ser utilizadas por la célula. Para que estas enzimas puedan funcionar el interior de los lisosomas se encuentra a un pH menor que el del citoplasma, esa acidez la consiguen bombeando protones desde el citoplasma hacia el interior de la vesícula. Como consecuencia de ello, el pH en el interior de estas vesículas es menor o igual a 5.

Para ello los lisosomas están dotados de una gran variedad de enzimas llamadas en general enzimas lisosomales, ellas son:

• Las hidrolasas, rompen grandes moléculas de hidratos de carbono en azúcares simples (mono, di u oligosacáridos).
• Las proteasas, que digieren proteínas, reduciéndolas a aminoácidos simples o pequeñas cadenas aminoacídicas (di u oligopéptidos).
• Las lipasas, que rompen los lípidos en ácidos grasos individuales.
• Las nucleasas, que rompen los ácidos nucleicos en pequeños nucleótidos.