Lisosoma

Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso y luego

empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los

materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la

digestión celular. 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. El tamaño

de un lisosoma varía entre 0.1–1.2 μm.

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 células vegetales.

Las enzimas lisosomales

El pH en el interior de los lisosomas es de 4,8 (bastante menor que el del citosol, que es neutro) debido a que las

enzimas proteolíticas funcionan mejor con un pH ácido. La membrana del lisosoma estabiliza el pH bajo bombeando

iones (H+) desde el citosol, y así mismo, protege al citosol e igualmente al resto de la célula de las enzimas

digestivas que hay en el interior del lisosoma.

Las enzimas lisosomales son capaces de digerir bacterias y otras sustancias que entran en la célula por fagocitosis, u

otros procesos de endocitosis.

Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar los diferentes orgánulos de la célula, englobándolos, digiriéndolos y

liberando sus residuos en el citosol. De esta forma los orgánulos de la célula se están continuamente reponiendo. El

proceso de digestión de los orgánulos se llama autofagia. Por ejemplo, las células hepáticas se reconstituyen por

completo una vez cada dos semanas.

Las enzimas más importantes del lisosoma son:

• Lipasas, que digiere lípidos;

• Glucosidasas, que digiere carbohidratos;

• Proteasas, que digiere proteínas;

• Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos.

Formación de lisosomas primarios

Los lisosomas primarios son orgánulos derivados del sistema de endomembranas. Cada lisosoma primario es una

vesícula que brota del aparato de Golgi, con un contenido de enzimas hidrolíticas (hidrolasas). Las hidrolasas son

sintetizadas en el retículo endoplasmático rugoso y viajan hasta el aparato de Golgi por transporte vesicular. Allí

sufren una glicosilación terminal (proceso químico en el que se adiciona un carbohidrato a otra molécula) de la cual

resultan con cadenas glucídicas ricas en manosa-6-fosfato (manosa-6-P). La manosa-6-P es el marcador molecular, la

«estampilla» que dirige a las enzimas hacia la ruta de los lisosomas. Se ha estudiado una enfermedad en la cual las

hidrolasas no llevan su marcador; las membranas del aparato de Golgi no las reconocen como tales y las empaquetan

en vesículas de secreción para ser exocitadas. Quienes padecen esta enfermedad acumulan hidrolasas en el medio

extracelular, mientras sus células carecen de ellas.

Lisosoma 2

Lisosomas secundarios y digestión celular

Los lisosomas primarios contienen una variedad de enzimas hidrolíticas capaces de degradar casi todas las moléculas

orgánicas. Estas hidrolasas se ponen en contacto con sus sustratos cuando los lisosomas primarios se fusionan con

otras vesículas. El producto de la fusión es un lisosoma secundario. Por lo tanto, la digestión de moléculas orgánicas

se lleva a cabo en los lisosomas secundarios, ya que éstos contienen a la vez los sustratos y las enzimas capaces de

degradarlos.

Existen diversas formas de lisosomas secundarios, según el origen de la vesícula que se fusiona con el lisosoma

primario:

• Fagolisosomas. Se originan de la fusión del lisosoma primario con una vesícula procedente de la fagocitosis,

denominada fagosoma. Se encuentran, por ejemplo, en los glóbulos blancos, capaces de fagocitar partículas

extrañas que luego son digeridas por estas células.

• Endosomas tardíos. Surgen al unirse los lisosomas primarios con materiales provenientes de los endosomas

tempranos. Los endosomas tempranos contienen macromoléculas que ingresan por los mecanismos de endocitosis

inespecífica y endocitosis mediada por receptor. Este último es utilizado por las células para incorporar, por

ejemplo, las lipoproteínas de baja densidad o LDL.

• Autofagolisosomas. Es el producto de la fusión entre un lisosoma primario y una vesícula autofágica o

autofagosoma. Algunos orgánulos citoplasmáticos son englobados en vesículas, con membranas que provienen de

las cisternas del retículo endoplasmático, para luego ser reciclados cuando estas vesículas autofágicas se unen con

los lisosomas primarios.

Lo que queda del lisosoma secundario después de la absorción es un cuerpo residual. Los cuerpos residuales

contienen desechos no digeribles que en algunos casos se exocitan y en otros no, acumulándose en el citosol a

medida que la célula envejece. Un ejemplo de cuerpos residuales son los gránulos de lipofuscina que se observan en

células de larga vida, como las neuronas.

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