LISOSOMAS

Son estructuras esféricas rodeadas de membrana simple. Son bolsas de enzimas que si se liberasen, destruirían toda la célula. Esto implica que la membrana lisosómica debe estar protegida de estas enzimas. Su diámetro oscila entre 50 nm-1m.

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. No se ha demostrado su existencia en vegetales.

Entre sus enzimas, la más importante es la fosfatasa ácida. En el caso de los lisosomas se encuentran en la vacuola. Su polimorfismo resulta ahora comprensible, puesto que actúan como vacuolas digestivas y esto proporciona contenidos heterogéneos.

Una característica común entre ellos es que contienen ENZIMAS HIDROLASAS ÁCIDAS. Hasta ahora se han identificado unos 40 tipos distintos de enzimas hidrolíticas, que degradan proteínas (proteasas), ésteres de sulfato (sulfatasas), lípidos (lipasas y fosfolipasas) o fosfatos de moléculas orgánicas (fosfatasas). No todas estan presentes en todos los lisosomas. La más común es la FOSFATASA ÁCIDA. El pH es de 5 en el einterior del lisosoma. Para mantener este pH, los lisosomas poseen en su membrana una proteína transmembrana que bombea protones hacia el interior del lisosoma. El pH 5 es el óptimo para la actuación de las enzimas.

Para identificar los lisosomas, se ha seguido la técnica enzimohistoquímica, TÉCNICA DE GOMOI, que consiste en cultivar el tejido con un sustrato (glicerofosfato sódico) que penetra en los lisosomas y pone de manifiesto la actividad de la fosfatasa ácida. Además, se añade nitrato de plomo, que debido a la liberación de fosfato por la fosfatasa, forma fosfato de plomo, que precipita y es reconocible al microscopio óptico.

Hay dos tipos de lisosomas:

+ Lisosomas primarios

+ Lisosomas secundarios o heterolisosomas

Los primarios son los propiamente dichos, tienen sólo enzimas y todavía no han participado en procesos digestivos, son los más pequeños y su contenido es homogéneo.

Los secundarios tienen materiales en vías de digestión, además de enzimas. Son de mayor tamaño y contenido heterogéneo. Las enzimas lisosomales están latentes, sólo se activan por rotura de su membrana, así tendrían un sustrato sobre el que actuar. Las membranas lisosomales son poco corrientes, porque no sólo resisten la acción de las hidrolasas, sino que también es impermeable tanto a las enzimas como a sus sustratos. Éstos se introducen en el lisosoma por fusión del lisosoma primario con otras vesículas. La membrana lisosómica es permable a los productos finales de la digestión de bajo peso molecular.

+ Funciones lisosomales:

• Participan en la muerte celular. Contribuyen a la desintegración de células de desecho. Queda entonces un espacio que puede ser ocupado por otra célula nueva.

• No participa en el desarrollo embrionario, pero si intervienen en el proceso de diferenciación de órganos durante la ontogenia (por ejemplo, desaparición de la cola del embrión).

• Intervienen en la digestión de las sustancias ingeridas por endocitosis. Éstas vacían su contenido en endosomas, y la fusión de un endosoma con un lisosoma primario forma un lisosoma secundario. Las enzimas lisosómicas y atienen acceso a un sustrato. En el caso de la fagocitosis, los fagosomas también se unen con lisosomas primarios para dar secundarios. Esto permite la digestión del material digerido y por ello, el lisosoma secundario también se 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 unión de la membrana de la vacuola a la plasmática y libera el contenido al exterior o bien quedan retenidos en el interior de la célula.

A la digestión de materiales extracelulares se le llama HETEROFAGIA. Los lisosomas también pueden degradar material intracelular, destruyendo materiales de la propia célula y se llama AUTOFAGIA. Se llaman vacuolas autofágicas a los lisosomas secundarios de la unión de un lisosoma con las vesículas.

+ Lisosomas en células vegetales:

No parecen constituír una unidad morfológicamente especifica, como en los aniamles. Contienen una gran a variedad de hidrolasas ácidas capaces de digerir metabolitos y partes de citoplasma, pero estas enzimas se encuentran en distintas estructuras rodeadas de membrana, entre ellas destaca la VACUOLA VEGETAL. Se han propuesto los términos compartimento lisosómico vegetal y sistema lisosómico para designar todas las estructuras que tienen enzimas hidrolíticos. El término de lisosoma tiene un sentido bioquímico y no morfológico.

En muchas vacuolas vegetales se ha demostrado la presencia de hidrolasas ácidas y se ha visto que muchas producen autolisis al romperse la vacuola, pues las enzimas son expulsadas al citoplasma.

+ Biogénesis:

Se originan como lisosomas primarios, que derivan de vesículas revestidas liberadas de la parte -trans del C. de Golgi. Las enzimas lisosómicas se sintetizan en los ribosomas del RER, se insertan en su membrana y dentro del retículo se glucoxilan. Las enzimas unidas a la membrana son trasportadas a Golgi, primero a -cis y luego a -trans. Las enzimas lisosómicas se distinguen de las demás proteínas en el complejo de Golgi con un residuo de manos 6 fosfato incrustado. Estos residuos de manosa fosforilados permiten que las enzimas sean transportadas a los dominios del complejo de Golgi que luego se separan para formar lisosomas primarios. Los residuos de manosa son eliminados una vez que las enzimas están dentro del lisosoma.

Los lisosomas recién formados pierden pronto la clatrina y pueden fusionarse a los lisosomas ya existentes para formar lisosomas primarios y más grandes, añadirse a los secundarios y formar y primarios dispuestos a actuar.