LISOSOMAS

MARTIN HERNANDO BARRAGAN

RICHARD PRADA

CHARLES FANDIÑO

Macrófago engullendo una bacteria

Un macrófago, en amarillo, engulle y

digiere una bacteria. Los macrófagos son

grandes fagocitos, células que recorren el cuerpo y consumen partículas

extrañas como polvo, amianto y

bacterias. Ayudan a proteger el organismo contra las infecciones.

objetivos

• Conocer el concepto y la función de los lisosomas.

• Saber como se generan los lisosomas

• Conocer los componentes de los lisosomas

• Conocer algunas enfermedades que son causadas por las deficiencias en los lisosomas

• Tomar conciencia de la importancia de este orgánulo.

• Aprender y reforzar conceptos

CONTENIDO

• QUE SON?• Sirve para• LAS ENZIMAS LISOSOMICAS• LA ACIDES INTERIOR DEL LISOSOMA• ENDOCITOSIS• FORMACIÓN DE LOS LISOSOMA• FUNCIÓN DE LA BOLSA DE ENZIMAS• FAGOSITOSIS • AUTOFAGIA• ENFERMEDADES PRODUCIDAS POR DEFECTOS DE LA

FUNCIÓN LISOSOMICA.

QUE SON?

• Son orgánulos rodeados de membrana que contienen una serie de enzimas capaces de degradar todas las clases de polímeros biológicos –proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos-

• Los lisosomas funcionan como el sistema digestivo de la célula

• Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares.

Sirve para

• Degradar el material captado de el exterior y el material obsoleto de la célula.

Como se ven en interior de la célula• Forma sencilla como una vacuola densa pero

puede exhibir diferentes formas y tamaños dependiendo el material que haya captado.

• El tamaño de los lisosomas oscila desde estructuras relativamente grandes (mayores de 1 µm de diámetro) hasta vesículas muy pequeñas (25 a 50 nm de diámetro)

LAS ENZIMAS LISOSOMICAS

• Son hidrolasas acidas

• Son activas al pH acido (aproximadamente ), pero no al pH neutro

• Los lisosomas contienen alrededor de 50 enzimas degradativas diferentes.

• Las mutaciones en los genes que codifican estas proteínas son los responsables de mas de 30 enfermedades, que se denominan enfermedades de depósito lisosomico.

LA ACIDES INTERIOR DEL LISOSOMA

• Le pH bajo del lisosoma se mantiene gracias a la elevada concentración interna de protones.

• Esto se consigue mediante una bomba de protones en la membrana lisosomica, que transporta activamente protones al lisosoma desde el citosol

• Esto produce un gasto de ATP

LA ACIDES INTERIOR DEL LISOSOMA

ENDOCITOSIS

• Proceso por el cual la célula introduce en su interior moléculas grandes o partículas a través de su membrana.

• En la endocitosis, la membrana plasmática forma invaginaciones que engloban las sustancias que van a ser incorporadas al interior de la célula. Estas invaginaciones de la membrana se van poco a poco cerrando y forman vesículas intracelulares que contienen el material ingerido.

FORMACIÓN DE LOS LISOSOMA• Las moléculas son captadas de exterior de la

célula mediante vesículas endociticas, que se funden con los endosomas tempranos. Los componentes de la membrana son reciclados cuando los endosomas primarios maduran a endosomas tardíos. Las vesículas de transporte que llevan las hidrolasas acidas desde el aparato de golgi se fusionan posteriormente con los endosomas tardíos, que maduran a lisosomas cuando adquieren una carga completa de enzimas lisosomicas.

FUNCIÓN DE LA BOLSA DE ENZIMAS

• La función mejor estudiada de los lisosomas es el desdoblamiento de materiales que llegan a la célula.

• Desensamblan los nutrientes y son liberados al citoplasma atreves de la pared celular.

• En mamíferos, las células fagocitarias, como los macrófagos y los neutrofilos ingieren desperdicios potencialmente peligrosos.

QUE PASA CUANDO ALGUNAS BACTERIAS NO SON DIGERIDAS

• Algunas especies, como mycobacterium tuberculosis, penetra la célula y inhibe la fisión con los lisosomas y la vesícula que la contiene, esta se multiplica.

• La bacteria coxiella burnetii causante de la fiebre Q no es destruida por el lisosoma.

• Listeria monocytogenes, bacteria capaz causar meningitis produce fosfolipasa que destruye la membrana celular y permite que la bacteria penetre

FAGOSITOSIS

• Células especializadas como los macrófagos ingieren y degradan partículas grandes, incluyendo bacterias, restos de células, y células envejecidas que han de ser eliminadas del organismo.

• Estas partículas grandes son ingeridas en vacuolas fagocitas, que posterior mente se fusionan con los lisosomas, dando lugar a la digestión de su contenido.

AUTOFAGIA

• Proceso de digestión de los propios componentes de la célula.

• Los lisosomas también son responsables de este proceso.

• El primer paso de la autofagia parece ser el que un orgánulo sea englobado por una membrana derivada del retículo endoplasmatico. La vesícula resultante (un autofagosoma) se fusiona después con un lisosoma, y su contenido es digerido

ENFERMEDADES PRODUCIDAS POR DEFECTOS DE LA FUNCIÓN

LISOSOMICA.• Las alteraciones de las enzimas lisosómicas

pueden causar enfermedades.En los pulmones los macrófagos engloban y destruyen pequeñas partículas. Sin embargo, al entrar en contacto con partículas de asbesto, el macrófago se rompe liberando su contenido en el tejido pulmonar que lo rodea. Este trastorno es característico de la asbestosis, una enfermedad causada por la inhalación de fibras de asbesto.

• Ocurre algo similar con la enfermedad de los mineros (la silicosis – captación de fibras de sílice).

• La artritis reumatoide se debe en parte a la liberación de enzimas lisosomicas procedentes de las células inmunológicas, dañando los materiales intraarticulares.

• Enfermedades de este tipo, caracterizadas por la deficiencia de una enzima lisosomica y acumulación del correspondiente sustrato no desdoblado, se denomina enfermedades por almacenamiento lisosomico; hasta ahora se Han descrito mas de 30.

• Los síntomas de las enfermedades por almacenamiento lisosomico van desde enfermedades muy graves hasta padecimientos difíciles de determinar, según el grado de actividad de la enzima a pesar de la presencia de una mutación genética. La mayor parte de las enfermedades por almacenamiento lisosomico son hereditarias autosomicas recesivas y por tanto los individuos afectados heredan el gen defectuoso de ambos padres.

• Todas las enfermedades conocidas por almacenamiento lisosomico se pueden diagnosticar antes del nacimiento.

ENFERMEDAD DE GAUCHER (EG)

• es una enfermedad hereditaria, autosómica recesiva del metabolismo de los esfingolípidos que se caracteriza clínicamente por hepatoesplenomegalia, anemia, trombocitopenia y lesiones óseas con una gran variedad de grados de severidad en los pacientes (Beutler1995).

EXISTEN TRES TIPOS DE PRESENTACIÓN DE LA ENFERMEDAD:

• Tipo I. No neuropática. Es la más frecuente y no presenta alteraciones neurológicas, sólo las alteraciones descritas anteriormente. Teniendo el paciente una recuperación importante cuando se instaura el tratamiento especifico.

• Tipo II. Neuropática aguda. Es la más rara de los tres tipos. Existen graves afecciones neurológicas y en los órganos lo que reduce a dos años las expectativas de vida.

• Tipo III. Neuropática crónica. Clínicamente heterogénea pero con la existencia de afecciones neurológicas.

LOS SÍNTOMAS VARÍAN DEPENDIENDO DEL TIPO DE LA

ENFERMEDAD PERO PUEDEN INCLUIR:• Dolor y fracturas óseas • Deterioro cognitivo • Tendencia a la formación de hematomas • Agrandamiento del bazo (esplenomegalia) • Agrandamiento del hígado (hepatomegalia) • Fatiga • Problemas con las válvulas cardíacas • Enfermedad pulmonar • Convulsiones • hinchazón(edema) grave al nacer • Cambios cutáneos

Tratamiento:Hay disponibilidad de la terapia de reemplazo enzimático. En los casos graves, se puede necesitar un trasplante de médula ósea

enfermedades por almacenamiento de esfingolipido

enfermedad deficiencia enzimática

principal sustancia

almacenada consecuencias

gangliosidosis GM1

β-galactosidasa

GM1 gangliosido GM1

Retraso mental, hepatomegalia, afección del

esqueleto, muerte cerca de los dos años de edad.

enfermedad Tay-

sachs hexosaminidasa A gangliosido GM2

Retraso mental, ceguera, muerte cerca de los tres

años de edad.

enfermedad de

fabry α-galactosidasa A

trihexosilceramid

a

Erupción cutanea, insuficiencia renal, dolor en las

extremidades inferiores.

enfermedad de

sandhoff

hexosaminidasas A

y B

gangliosido GM2

y globosido

similar a la enfermedad tay-sachs, pero de

evolución mas rápida

enfermedad de

gaucher glucocerebrosido glucocerebrosido

Hepatomegalia y esplenomegalia, erosión de

huesos largos, retraso mental solo en la forma

infantil.

enfermedad

niemann-pick esfingomielanasa esfingomielina Hepatomegalia y esplenomegalia, retraso mental.

lipogranulomatosis

de farber ceramidasa ceramida

dolor y deformación progresiva de las

articulaciones, nódulos cutáneos, muerte en los

primeros pocos años

enfermedad de

krabbe

galactocerebrosida

sa

galactocerebrosid

o

perdida de la mielina, retraso mental, muerte a la

edad de dos años

sulfatidolipidosis arilsulfatasa A sulfatido

retraso mental, muerte en el primer decenio de

vida