Lisosomas, Degradación Proteica y Regulación de la Muerte Celular
Lisosomas, Degradación y Muerte Celular
Lisosomas
- Son organelas de membrana con múltiples funciones y están presentes en todas las células de los mamíferos.
- Su medio ambiente interno es ácido (pH 5.0-5.5) y contiene varias hidrolasas ácidas; estas degradan sustancias intracelulares en exceso, muy viejas e innecesarias.
- Realizan la degradación de organelos dentro del citoplasma, así como de material extracelular.
- Todo este material se convierte en monómeros activos que son reciclados intracelularmente.
- Existen dos procesos principales en el tráfico intracelular de estas macromoléculas hacia los lisosomas:
- Endocitosis de proteínas en células con receptores de membrana unidos a ligandos, lo que produce endosomas tempranos.
- Heterofagocitosis de material extracelular abundante.
Degradación de Proteínas Intracelulares
La degradación intracelular de proteínas es un proceso altamente regulado.
La velocidad de la degradación de proteínas se incrementa o disminuye bajo ciertas condiciones, tanto fisiológicas como patológicas.
La degradación de proteínas regula eventos celulares controlando los niveles de las proteínas más importantes.
Rol Fisiológico de la Degradación Intracelular de Proteínas
- Control de calidad.
- Procesamiento de antígenos.
- Regulación en funciones celulares.
- Adaptación a estadios fisiológicos o patológicos.
Sistemas de Degradación de Proteínas
Las células contienen múltiples sistemas para degradar proteínas:
- Sistema ubiquitina-proteasoma.
- Sistema lisosomal.
- Sistema Intra-mitocondrial.
- Caspasas.
Ubiquitina
- Consta de 76 aminoácidos.
- Masa molecular (Mr) $\approx$ 8.000.
- Altamente conservada.
- Ampliamente distribuida.
Las proteínas son seleccionadas para la ubiquitinación a través de otras proteínas específicas llamadas degrons (que le confieren características estructurales). Esto les otorga especificidad.
La Autofagia
La autofagia es un esquema de degradación lisosomal esencial en la supervivencia, diferenciación, desarrollo y homeostasis celular. La autofagia tiene un rol de adaptación para proteger a los organismos contra diversos patógenos.
El rol principal de este mecanismo homeostático es asegurar la supervivencia celular bajo condiciones adversas.
Aspectos Fisiológicos y Moleculares de la Autofagia
Estadios
- Vesículas nucleares.
- Elongación vesicular.
- Fusión de una doble membrana (autofagosoma/lisosoma).
Apoptosis Celular: "La Muerte es Parte de la Vida"
La apoptosis es fundamental para:
- Desarrollo normal.
- Función en el sistema inmune.
- Homeostasis en el tejido.
- Destrucción de células dañadas.
- Atrofia del tejido por dependencia hormonal.