Los lisosomas

Los lisosomas son vesículas rodeadas de membrana que contienen enzimas hidrolíticas encargadas de las digestiones intracelulares. Metchnikoff y sus colaboradores articularon a finales del siglo XIX la idea de que el material fagocitado era digerido en compartimentos intracelulares acidificados. Estos compartimentos fueron denominados lisosomas y aparecen en todas las células eucariotas.

Son orgánulos muy heterogéneos en cuanto a su forma y tamaño. Su diversidad refleja la amplia variedad de materiales que están digiriendo.

Funciones de los lisosomas

Micrografía electrónica de numerosos lisosomas localizados
en las cercanías del aparato de Golgi.

• Los lisosomas son considerados como la estación final de la vía endocítica. La mayoría de las moléculas que van a ser degradadas por esta vía tienen que pasar previamente por los endosomas. Las proteínas que no se reciclan de nuevo a la membrana plasmática o al TGN del aparato de Golgi desde los compartimentos endosomales son degradas en los lisosomas. La formación de los lisosomas es un asunto controvertido. Unos autores proponen que se forman por gemación o maduración a partir de los endosomas tardíos que ya contienen todas las enzimas degradativas necesarias así como las moléculas a degradar.Otros autores proponen que los lisosomas son orgánulos independientes de los endosomas y que reciben vesículas desde los endosomas o se producen fusiones entre endosomas tardíos y lisosomas.
  
  Para que las proteínas integrales de la membrana plasmática sean dirigidas a los lisosomas se ha de producir una ubiquitinación de su parte citosólica, es decir, la adición de una molécula denominada ubiquitina. Ello es necesario para que las proteínas de membrana interaccionen con la maquinaria de reparto que se encuentran en los endosomas y no vuelvan a la membrana citoplasmática en vesículas de reciclado. Las interacciones con diversos complejos proteicos mantienen a las proteínas ubiquitinadas en zonas limitadas de la membrana endosomal, que poseen una cubierta en la que está presente la clatrina. Todo ello hace que sean retenidas en los endosomas tempranos y depués transportadas a los cuerpos multivesiculares, a los endosomas tardíos, y de ahí a los lisosomas, donde se degradan. Este mecanismo afecta a receptores, transportadores, canales, etcétera. Los receptores que no son ubiquitinados pero sí endocitados, cuando llegan a los endosomas tempranos suelen reciclarse hacia la membrana celular.
  
  
• Las partículas obtenidas por fagocitosis siguen una vía propia. Las partículas como bacterias o restos celulares quedan en el interior celular englobadas por membrana formando un compartimento que madurará y se convertirá en el denominado fagosoma. La degradación de estas partículas se produce cuando se fusionan los fagosomas con los lisosomas.
  
  
• Una tercera vía de llegada de moléculas a los lisosomas es la autofagia. Consise en la digestión de material de origen endógeno, es decir, de partes de la propia célula. Para ello, un orgánulo defectuoso se rodea de membranas procedentes del retículo endoplasmático, formándose un autofagosoma, el cual se fusiona con un lisosoma y se inicia la digestión.
  
  La autofagia está relacionada con el recambio de los componentes celulares: destruye los componentes celulares defectuosos o que ya no son necesarios para la célula; interviene en la destrucción de los tejidos y orgánulos durante la metamorfosis de los insectos y anfibios. Asegura la nutrición en condiciones desfavorables (ayuno), viviendo la célula de sus propios materiales.
  
  

Vías de entrada de material a digerir al lisosoma

Esquema de la formación de un lisosoma. Se muestra desde el empaquetamiento de las hidrolasas ácidas en el aparago de Golgi, la adición de manosa-6-fosfato y su reconocimiento por un receptor que es reconocido por la cubierta de clatrina y permite así englobar las hidrolasas en vesículas, los lisosomas primarios. Se muestra también como la bomba de membrana mantiene el pH interior ácido.