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Retículo endoplasmático



El retículo endoplasmático o endoplásmico[1]​ es un orgánulo que se encuentra en el citoplasma de la célula eucariota, se presenta como una compleja red dispuesta en forma de túbulos, sacos aplanados y cisternas, que están interconectadas entre sí, con una organización variada en los diferentes tipos celulares.
El retículo muestra sus membranas organizadas en regiones, las que realizan diferentes funciones. Existen dos regiones extensas y permanentes que son: el retículo endoplasmático rugoso, con sus membranas formando túbulos más o menos rectos, sacos aplanados o cisternas, con numerosos ribosomas asociados, y el retículo endoplasmático liso, sin ribosomas asociados y con membranas organizadas formando túbulos muy curvados e irregulares y cisternas.[2]
El retículo endoplasmático (RE) interviene en funciones relacionadas con la síntesis proteica, el metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular, el metabolismo de carbohidratos, el almacenamiento de calcio y la metabolización de toxinas.
El retículo es multifuncional y necesita gran coordinación con el medio intracelular y una respuesta rápida a los cambios (estrés) en el medio intrarreticular. Frente al estrés, el RE mantiene su homeostasis mediante la activación de las vías de respuesta metabólicas. La activación prolongada de la vías de respuesta al estrés en el RE, es habitual en la diabetes, la enfermedad inflamatoria intestinal y varios cánceres. [3]

El retículo endoplasmático (RE), es un complejo sistema de membranas, que establece dos compartimentos uno externo (citoplasmático) y otro interno intraluminal (intratubular o intracisternal).[4]
El RE es característico de la célula eucariota con núcleo verdadero, ya sean organismos unicelulares o bien organismos multicelulares. La cantidad de retículo endoplasmático que se encuentra presente en una célula varia dependiendo del estado metabólico de la misma.[5]

El retículo endoplásmico (RE), forma una extensa red de cisternas y túbulos. Es una red dinámica en constante cambio y adaptación a las necesidades funcionales de la célula.
El RE se ha mostrado como un centro de red y forma conexiones físicas con casi todos los orgánulos unidos a su membrana.

El concepto de retículo endoplásmico como compartimientos aislados, propia de libros de texto del siglo XX, ha cambiado. Se entiende ahora al RE como estructuras que se comunican con otros orgánulos, permitiendo la transferencia de lípidos e iones, la señalización y la segmentación de orgánulos mediante sus sitios de contacto de membrana (Membrane contact site (MCS) en inglés).
El RE regula una amplia variedad de funciones clave, mediante gran cantidad de procesos celulares a través de sus MCS con varios orgánulos y con la membrana plasmática. Los sitios de contacto del retículo endoplásmico regulan la dinámica de otros orgánulos. [6][7][8]

Mediante la microscopía óptica se podía identificar dentro de las células secretoras, teñidas con hematoxilina o con azul de toluidina, un 'componente basófilo' o cromófilo en el sector basal infranuclear.
Una estructura o componente de aspecto filamentoso estriado, en el sector basal de las células secretoras, había sido notada por varios investigadores, entre ellos: Pflüger en 1875, Heidenhain en 1875, y Ebertih et Muller en 1892. En 1894 el investigador alemán Solger, describió una estructura basal de aspecto filamentoso, en las células secretoras de las glándulas salivales. Por extensión, la denominación de 'filamentos de Solger' se aplicó en todas las células secretoras. [9][10][11][12]
Entre 1897 y 1900 Garnier denominó a ese componente basófilo como 'ergastoplasma' (del griego ergastés: trabajo, función) por su actividad funcional, asociada a la síntesis. También describió que el ergastoplasma mostraba un aspecto fibrilar y que era observable en el polo basal de las células en la etapa presecretora.[13][14][15][10]

En 1951 Bernhard planteó la estructura fibrilar del Ergastoplasma en los hepatocitos con el microscopio electrónico.[16]
En 1953 Porter aclaró mediante microscopía electrónica, que el componente conocido como 'ergastoplasma', que mostraba con la citoquímica un alto contenido de ARN y por tanto basófilo, era una red compleja de hebras, que llamó retículo endoplásmico.[17]
En 1954 Palade y Porter, sobre células de aves cultivadas in vitro, establecían que el 'retículo endoplásmico' era una red de cavidades. Que estas podían agrandarse hasta convertirse en vesículas aplanadas relativamente vastas, que denominaron 'cisternas'.
En 1955 Palade planteaba que la membrana que limitaba las cavidades del retículo endoplásmico, parecía ser continua con la membrana celular y con las membranas nucleares.[18][19]

Con el microscopio óptico los investigadores identifican dentro de las células secretoras, teñidas con hematoxilina o con azul de toluidina, un 'componente basófilo' o cromófilo en el sector basal.
Esta estructura basófila, observada con aumentos medianos, presenta un aspecto fibrilar grueso y corresponde al retículo endoplasmático rugoso asociado con ribosomas y ácido ribonucleico.[10][20]
Son necesarios grandes aumentos para poder observar los túbulos, sacos y cisternas del retículo, en el corte teñido de una célula.

El retículo endoplasmático rugoso y el retículo liso, suelen ocupar espacios celulares diferentes en los hepatocitos, en las neuronas y en las células que sintetizan esteroides.

El carácter universal de estas estructuras en los eucariotes, fue reconocido finalmente con el desarrollo del microscopio electrónico (ME).
El ME permite observar un abundante sistema de membranas, que limita cavidades aplanadas y a menudo superpuestas también llamadas láminas o planchas (sheet en inglés), o que forman tubos contorneados en el interior del hialoplasma.
Este conjunto polimórfico de cavidades que se encuentran en toda la célula, se denominó por su aspecto de red como retículo endoplásmico.

Puede representar por sí solo de 50-60 % de la superficies de las membranas celulares totales, más o menos dilatadas y limitadas por una membrana de 5 a 6 nanómetros (nm) de espesor.[21]

La disposición espacial del retículo endoplasmático en las células animales depende de sus interacciones con los microtúbulos, mientras que en las vegetales los responsables son los filamentos de actina.[2]

El retículo endoplasmático tiene zonas que se diferencian por su estructura y funciones, no se distribuyen de forma homogénea en todo el RE, sino que se limitan a distintas subregiones que se denominan dominios, e incluyen: la envoltura nuclear (EN), el retículo Rugoso (RER), el retículo Liso (REL) y las regiones que entran en contacto con otros orgánulos.
Además se describen Nanodominios funcionales a lo largo de los túbulos, formados por alternancias y agrupamientos de moléculas.[22][23][24]


El retículo endoplasmático rugoso (RER), recibe este nombre debido a los numerosos ribosomas, adheridos del lado del citosol de su membrana (hemimembrana citosólica), mediante sus subunidades mayores con coeficiente de sedimentación de 60 S.
El RER tiene unos sáculos interconectados de aspecto redondeado, cuyo interior se conoce como luz del retículo o lumen, donde caen las proteínas sintetizadas por el ribosoma. Está muy desarrollado en las células que por su función, deben realizar una activa labor de síntesis, como las células hepáticas o las células del páncreas.[25][26]

El retículo endoplásmico liso (REL) no presenta ribosomas en su estructura y entre sus funciones principales está: participar en el metabolismo de lípidos, el almacenamiento de calcio y la desintoxicación de drogas. Debido a esta última función es muy abundante en hepatocitos que aumenta con la ingesta de sustancias tóxicas como el alcohol.

En las células musculares lisas y estriadas se encontraron una forma especializada de retículo endoplásmico liso conocida como retículo sarcoplásmico el cual es un importante almacén del calcio que se utiliza en el proceso de contracción muscular.

En el retículo endoplasmático liso también se sintetizan lípidos como los triacilgliceroles que serán almacenados en el propio retículo o en gotas lipídicas citosólicas. Este proceso es muy activo en los adipocitos, células que almacenan grasa, con dos funciones: reserva alimenticia y aislamiento térmico. También es el principal responsable de la síntesis de la parte lipídica de las lipoproteínas, de la producción de hormonas esteroideas y de ácidos biliares.[2]

Como por ejemplo:

-Las proteínas que sintetizan sustancias que se modificarán posteriormente. Las mismas que se almacenan temporalmente en el retículo hasta que cumplan con su objetivo final.

-Existen otro tipo de proteínas que son residentes del retículo es decir nunca lo dejan. Estas proteínas tienen una secuencia de aminoácidos que las unen al retículo. Por lo que a pesar de que escapen del retículo, volverán a ser receptadas.

La mayoría de las células son capaces de secretar proteínas de alto peso molecular hacia el exterior. En los animales las proteínas sintetizadas aseguran funciones muy diversas.
Varios compartimientos intracelulares especializados están implicados en los procesos de secreción de proteínas, y el primero de ellos es el retículo endoplasmático.[21]

Un estudio científico de 2013 muestra hallazgos que respaldan un modelo en el que una función secretora no canónica está coordinada por la función COPI en células de mamíferos bajo el agotamiento de Sar1 (A+B), como una alternativa al modelo vesicular clásico dependiente de COPII. Por lo tanto, a partir de nuestros datos, es evidente que pueden surgir compartimentos de exportación no canónicos a expensas de los clásicos, para respaldar el transporte de una serie de proteínas que se sintetizan en el retículo endoplasmático sin pasar por la función de COPII.[27]

El retículo endoplásmico liso y el retículo rugoso pierden membrana de manera constante, debido a la formación de vacuolas de secreción, por lo que necesitan regenerarse constantemente.
Las proteínas de la membrana del retículo endoplásmico rugoso, son fabricadas por los ribosomas adheridos a ella.[28]



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