Retículo Endoplasmático (RE)

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

El REL lleva a cabo la fabricación de lípidos y moléculas esteroides. Almacena gran cantidad de calcio y participa en la detoxificación celular, degradando productos difíciles de metabolizar como el etanol y los barbitúricos. En su membrana, posee una enzima glucoproteína llamada glucosa 6-fosfatasa, encargada de liberar moléculas de glucosa del citoplasma hacia la sangre.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

El RER realiza la fabricación de proteínas debido a la presencia de ribosomas. Estos ribosomas pueden estar adheridos al RE o libres en el citoplasma. Los ribosomas libres fabrican proteínas para el citoplasma (enzimas de la glucólisis, proteínas para la mitocondria), mientras que los ribosomas adheridos a la membrana fabrican proteínas para ciertos organelos (RER fabrica proteínas para el Aparato de Golgi, proteínas transmembranosas, bombas sodio-potasio, proteínas GLUT, canales iónicos).

Gemación: Transporte Vesicular

La gemación es el proceso por el cual las proteínas viajan desde el RER hasta el Aparato de Golgi (AG) envueltas en vesículas. En la membrana del retículo existen proteínas receptoras a las cuales se acoplan los productos a transportar. Esto atrae un conjunto de proteínas del citoplasma, iniciando la formación de una vesícula. La primera proteína en asociarse es SAR1 unida a GTP, lo que permite la curvatura y deformación de la membrana. Luego, se unen las proteínas SEC23 y SEC24 formando un dímero que aumenta la deformación. SEC23 se relaciona con SAR1, y SEC24 con el receptor de membrana. Finalmente, se agregan SEC13 y SEC31, que rodean la vesícula formando una capa externa y la desprenden de la cisterna, creando una vesícula cubierta COP TIPO II.

Una vez libre en el citoplasma, SAR1 se desactiva, transformándose en GTPasa e hidrolizando el GTP asociado. Esto provoca un cambio conformacional que desestabiliza la vesícula y causa el desprendimiento de las proteínas, quedando la vesícula «desnuda». Para direccionar la vesícula, se agrega la proteína V-SNARE, que la dirige hacia la red cis del Golgi con ayuda de un motor molecular, en este caso la cinesina, que se mueve hacia la periferia celular.

Para la fusión, la vesícula (con las proteínas a transportar y V-SNARE) se encuentra con las proteínas T-SNARE y SNAP25 (dominio SNARE) en la membrana de la red cis del Golgi. Las proteínas G llamadas RAB, con una molécula de GTP, se unen a la vesícula y a la membrana, formando un puente de comunicación (proteínas fijadoras). RAB hidroliza el GTP, produciendo un acercamiento.

En presencia de calcio, V-SNARE emite una prolongación, al igual que T-SNARE y SNAP25 (que extiende dos prolongaciones). Se forman cuatro hebras de motivo SNARE, creando una trenza que acerca la vesícula a la membrana. Si no hay calcio, este proceso no ocurre. Se produce la fusión de las bicapas lipídicas de la vesícula y la membrana receptora, integrándose la vesícula a la membrana. Las proteínas T-SNARE, V-SNARE y SNAP25 se desprenden gracias a la proteína NSF (en forma de rosquilla) presente en el citoplasma, que abraza las trenzas, hidroliza ATP y produce un movimiento contrario para desenrollarlas. Una vez desprendidas, pueden reutilizarse en otro mecanismo de fusión.

Receptores KDEL

Los receptores KDEL son proteínas residentes del RE. El proceso de recuperación ocurre por una deformación mediada por la proteína ARF1 con GTP asociado. Se unen las proteínas SEC23, SEC24, SEC13 y SEC31, formando una vesícula cubierta COP TIPO I. El motor encargado es la dineína citoplásmica. Al desprenderse, ARF1 se desactiva por su actividad GTPasa, desestabilizando la vesícula y desprendiendo las proteínas, quedando la vesícula con receptores KDEL y proteínas residentes que regresan al RE. La dirección la proporciona V-SNARE específica. Se produce el mecanismo de fusión: se agregan proteínas RAB con GTP asociado y proteínas fijadoras, luego T-SNARE y SNAP25 forman la trenza, fusionándose a la membrana y devolviendo el material al RE. La proteína NSF desenreda las proteínas.

Enfermedades Relacionadas

Enfermedad de Fabry (Almacenamiento Lisosómico)

La enfermedad de Fabry es una condición genética hereditaria que causa deficiencia en la enzima alfa-galactosidasa. Esta deficiencia impide la degradación de la globotriaosilceramida, un lípido que se acumula y perjudica la función de órganos importantes como riñones y corazón.

Las manifestaciones iniciales más frecuentes son dermatológicas (angioqueratomas), neurológicas y gastrointestinales. El dolor es un síntoma común, caracterizado por escozor en manos y pies o dolor agudo y lancinante. El ejercicio, la fiebre, la fatiga, el estrés o los cambios de temperatura pueden desencadenar crisis de dolor. Muchos pacientes presentan incapacidad para transpirar.

Enfermedad de Gaucher

La enfermedad de Gaucher es la enfermedad de depósito lisosomal más común. Es autosómica recesiva, causada por una mutación en el gen GBA que produce deficiencia de la enzima beta-glucosidasa ácida o beta-glucocerebrosidasa. Esto lleva a la acumulación de glicoesfingolípidos en macrófagos, principalmente en bazo, hígado, médula ósea y pulmón. Un pequeño porcentaje de pacientes presenta compromiso del sistema nervioso central (SNC).

• Más común, sin compromiso neurológico primario.
• Comienzo a cualquier edad.
• Expectativa de vida puede ser normal.

Fibrosis Quística

La fibrosis quística (FQ) es una enfermedad hereditaria causada por un gen defectuoso que produce un moco anormalmente espeso y pegajoso. Este moco se acumula en las vías respiratorias y el páncreas, causando infecciones pulmonares y problemas digestivos. También puede afectar glándulas sudoríparas y el aparato reproductor masculino.

La mayoría de los niños son diagnosticados hacia los 2 años, pero algunos casos se detectan más tarde, presentando una forma más leve de la enfermedad. Síntomas comunes incluyen sinusitis, rinitis, infección respiratoria y tos.

Progeria

La progeria es una enfermedad genética rara de la infancia, caracterizada por un envejecimiento brusco y prematuro en niños entre el primer y segundo año de vida. Los síntomas incluyen:

• Baja estatura.
• Piel seca y arrugada.
• Calvicie prematura.
• Canas en la infancia.
• Ojos prominentes.
• Cráneo de gran tamaño.