Retículo Endoplasmático

Retículo Endoplasmático

El retículo endoplasmático o endoplásmico es un orgánulo distribuido por todo el citoplasma de una célula eucariota, la cual se representa como un complejo sistema de membranas dispuestas en forma de sacos aplanados y túbulos que están interconectados entre sí compartiendo el mismo espacio interno. Sus membranas se continúan con la envoltura nuclear y se pueden extender hasta las proximidades de la membrana plasmática, llegando a representar más de la mitad de las membranas de una célula. 

Debido a que los ácidos grasos que las componen suelen ser más cortos y eficientes, son más delgadas que las demás.​ Intervienen en funciones relacionadas con la síntesis proteica, metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular. Se encuentra en las células animales y vegetal, pero no en la célula procariota.

El retículo organiza sus membranas en regiones o dominios que realizan diferentes funciones. Los dos dominios más fáciles de distinguir son el retículo endoplasmático rugoso, con sus membranas formando túbulos más o menos rectos, a veces cisternas aplanadas, y con numerosos ribosomas asociados, y el retículo endoplasmático liso, sin ribosomas asociados y con membranas organizadas formando túbulos muy curvados e irregulares.

La membrana externa de la cubierta nuclear se puede considerar como parte del retículo endoplasmático puesto que es una continuación física de él y se pueden observar ribosomas asociados a ella realizando la traducción. El retículo endoplasmático rugoso y el liso suelen ocupar espacios celulares diferentes como ocurre en los hepatocitos, en las neuronas y en las células que sintetizan esteroides. 

Sin embargo, en algunas regiones del retículo no existe una segregación clara entre ambos dominios y se aprecian áreas de membrana con ribosomas mezcladas con otras sin ribosomas. 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.

Un nuevo estudio científico se basa en el estudio del proceso de secreción de proteínas y también  explica la existencia de mecanismos alternativos en la exportación de proteínas sintetizadas en el retículo endoplasmático, y menciona que se conoce como ruta secretora, que es un conjunto de orgánulos de células que se encargan del transporte de proteínas desde el retículo endoplasmático hasta los otros destinos. (Pedro Moral, 2013).

Características generales

• El retículo endoplasmático se encuentra dentro de la célula, está rodeado de una membrana, y establece dos compartimentos. Una externa y otra interna.
• Se encuentra en regiones basófilas del citoplasma
• Se encuentra en relación con otros orgánulos, está en funcionamiento constante y dura toda la vida celular.
• La cantidad de retículo endoplasmático que se encuentra presente en una célula varia dependiendo del estado metabólico de la misma.

• Con el M.E.T. se puede aseverar que el retículo endoplásmatico está formado por:

-Sáculos y cisternas

-Túbulos aplanados formados por una membrana que rodea la luz(lumen o espacio cisternal del retículo) del retículo.²​

• Se puede separar el retículo liso del rugoso por medio del aislamiento de fracciones.

•  Dato curioso.- El fenobarbital o los barbitúricos en general en las células de ratas aumentan el volumen del retículo endopolasmático liso en mucha cantidad como respuesta contra la toxicidad y si se deja de administrar se destruye por autofagia.

Clasificación

El retículo endoplasmático rugoso se encuentra unido a la membrana nuclear externa mientras que el retículo endoplasmático liso es una prolongación del retículo endoplasmático rugoso.

Retículo endoplasmático rugoso

El retículo endoplasmático rugoso se lo denomina así por los numerosos ribosomas adheridos a su membrana lo cual le da esa apariencia ; mediante unas proteínas denominadas "riboforinas". Tiene unos sáculos más redondeados cuyo interior se conoce como "luz del retículo" o "lumen" donde caen las proteínas sintetizadas en él. 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. También se le conoce como RER.

Retículo endoplasmático liso

También conocido como REL.

El retículo endoplásmico liso no presenta ribosomas en su estructura y  entre sus principales funciones esta: participa 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.

 Las diferencias entre el retículo liso y el rugoso se encuentra en que el rugoso presenta una serie de estructuras, a modo de gránulos electrondensos, pegados a la membrana. Estos gránulos son en realidad otro orgánulo celular asociado: ribosomas. Además, la morfologíaa general del retículo rugoso es un poco diferente al del liso, ya que el rugoso está formado por cisternas aplanadas, alargadas, comunicadas entre sí por conexiones más estrechas (pudiendo aparecer también ciesternas independientes). Los ribosomas siempre están anclados a la hemimembrana que mira hacia el citoplasma, es decir, hacia el exterior del retículo (al encontrar zonas con muchas cisternas paralelas, puede inducir a error).

Características generales del retículo endoplasmático liso y rugoso

El retículo liso (R.E.L)

• Se encuentra en cantidades muy pequeñas con excepción de las células destinadas a sintetizar hormonas específicas (esteroides) y al metabolismo de lípidos.
• Queda reducido a una pequeña zona del retículo pasa a ser elemento transicional (posee ribosomas sólo en una cara).
• Tiene formas tubulares desorganizadas.

El retículo rugoso y el liso se aíslan fácilmente debido que el retículo rugoso posee un peso mayor.

De manera general estas membranas tienen similitudes y casi la misma composición exceptuando lo siguiente:

• Proteínas específicas de cada uno.
• Proteínas en las que se adhieren ribosomas (en el rugoso)
• En el retículo liso se encuentran los enzimas necesarios para la síntesis de lípidos y detoxificaciones de productos

Similitudes formadas por:

• 30 % de lípidos
• 70 % proteínas
• Aproximadamente un 0 % de glúcidos que se encuentran unidos a proteínas

Funciones

• Biosíntesis proteica: El ARN mensajero proviene de la transcripción del ADN nuclear y es su imagen especular. Al llegar al retículo endoplasmático, se fija a unas estructuras específicas llamadas ribosomas, adheridas al retículo endoplasmático, gracias a las riboforinas. Allí participa en la síntesis de proteínas, determinando el orden en que se unirán los aminoácidos. La información está codificada en forma de tripletes: cada tres bases constituyen un codón que determina un aminoácido.

• Las reglas de correspondencia entre codones y aminoácidos constituyen el código genético. Los aminoácidos son enviados por el ARN de transferencia, específico para cada uno de ellos, y son trasportados hasta el ARN mensajero, donde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementar de bases, y de esta forma se sitúan en la posición que les corresponde. Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya está comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARN mensajero, está siendo utilizada por varios ribosomas simultáneamente.

• Metabolismo de lípidos: Dado que no tiene ribosomas, en el retículo endoplasmático liso no se sintetizan proteínas. Pero tiene un papel esencial en la síntesis de lípidos de la membrana plasmática, colesterol y derivados de éste, como los ácidos biliares o las hormonas esteroideas.

• Desintoxicación: Es un proceso que se lleva a cabo principalmente en las células del hígado y que consiste en la inactivación de productos tóxicos como drogas, medicamentos o los propios productos del metabolismo celular, por ser liposolubles (hepatocitos).

• Glicosilación: Son reacciones de transferencia de un oligosacárido a las proteínas sintetizadas. Se realiza en la membrana del retículo endoplasmático. De este modo, la proteína sintetizada se transforma en una proteína periférica externa del glucocálix en la reproducción de lisosomas.

• Desfosforilación de la glucosa-6 fosfato.- La glucosa generalmente se guarda como glucógeno, básicamente en el hígado. Este órgano es el principal encargado de administrar glucosa a la sangre, debido al control realizado por las hormonas glucagón e insulina. El desbasamiento del glucógeno produce glucosa-6-fosfato que no puede cruzar las películas y de esta manera no puede salir de las células. La glucosa 6-fosfatasa se encarga de disponer de ese depósito de fosfato, permitiendo que la glucosa sea transportada a la célula exterior.

• Reservorio intracelular de calcio.- Las cisternas del retículo endoplásmico liso también están especializadas en el secuestro y almacenamiento de calcio del citosol, gracias a las bombas de calcio ubicadas en sus membranas. La concentración de calcio dentro del retículo está en el orden de milimolar (mM), mientras que en el citosol es nanomolar (nM). Este calcio puede emerger masivamente en respuesta a señales extra o intracelulares a través de cascadas de segundo mensajero, y desencadenar respuestas de células tales como exocitosis.

•  Otro ejemplo notable es el retículo sarcoplásmico (un nombre que recibe el retículo endoplasmático liso en las células musculares) que secuestra el calcio a través de una bomba de calcio en sus membranas. La secuenciación y la salida de calcio del retículo sarcoplásmico se produce en cada ciclo de contracción de la célula muscular.

• Acumulación de productos.- El retículo almacena una gran cantidad de sustancias en el espacio cisternal o lumen.

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.

Función del retículo endoplasmático en la síntesis de proteínas

"La mayoría de las células son capaces de secretar compuestos de alto peso molecular hacia el exterior, en efecto una característica común de los procariontes y los eucariontes es la elaboración de una matriz extra celular de tipo mixto, una cubierta formada por polisacáridos y proteínas cuya función inicial es proteger a las células.

En los animales las proteínas secretadas aseguran funciones muy diversas que se describen más adelante.

Varios compartimientos especializados están implicados en estos procesos de secreción, y el primero de ellos es el retículo endoplasmático".

Organización y ultra estructura del retículo rugoso y del retículo liso

"En 1897 Garnier demostró que en el citoplasma periuclear de las células pancreáticas exocrinas que secretan jugos digestivos existían estructuras en forma de hoja que fijaban en forma intensa la pironina. Denomino a este territorio ergatoplasma en función del hecho de que se observa particularmente bien en células activas mientras trabajan.

Es mucho más voluminoso en las células pancreáticas que se encuentran en animales bien nutridos. El carácter universal de estas estructuras en los eucariotes solo fue reconocido después del descubrimiento del microscopio electrónico".⁴​

"Esta técnica permite observar un abundante sistema de membranas que limita a las cavidades aplastadas y a menudo superpuestas también llamadas capas o que forman canales contorneados en el interior del hialoplasma, este conjunto polimórfico de cavidades que se encuentra en toda la célula, se denominó retículo endoplasmático, característico de las células eucariontes puede representarse por sí solo de 50 a 60 % en la superficie de las membrana celulares totales más o menos dilatadas y limitadas por una sola membrana de 5 a 6 mm de espesor".

Biogénesis del retículo endoplasmático

El retículo endoplásmico liso y rugoso pierden constantemente membrana debido a la formación de vacuolas de secreción, por lo que es necesario que se regeneren constantemente. Los fabricantes de las proteínas de su propia membrana son los ribosomas del retículo endoplásmico rugoso.

• El retículo endoplasmático liso sintetiza lípidos.
• Las enzimas translocadoras organizan la membrana.
• Las proteínas se sintetizan en el citoplasma y en el lumen.
• El retículo crece y después se divide en dos (uno por célula).

Cómo se clasifica el retículo endoplasmático?

• Retículo endoplasmático rugoso, el cual tiene dicha apariencia porque tiene gran cantidad de ribosomas conectados a su membrana, esto debido a proteínas que se encuentran en el llamadas riboforinas. Además poseen unos sáculos redondeados, que en su interior tienen lumen, que es donde son alojadas las proteínas sintetizadas en el retículo, además de las células hepáticas y del páncreas.
• Retículo endoplasmático liso, se llama así porque no posee ribosomas. Este retículo, participa en la síntesis y en el metabolismo de la mayoría de los lípidos, tales como: ácidos grasos y fosfolipidos, los cuales forman las membranas en las células.

Las células hepáticas son las que tienen más retículo endoplasmático liso, ya que allí se da la decodificación, el cual es el proceso donde se modifican las drogas o metabolito que no se pueden disolver en agua, convirtiéndolo en soluble para hacer posible su eliminación a través de la vía urinaria.

En este retículo, se da la absorción, la acumulación y liberación del calcio, esto con el fin de intervenir en algunas de las actividades de las células y su equilibrio. El retículo endoplasmático hace que las células del musculo esquelético liberen calcio, con el fin de que se activen las contracciones musculares.

¿Cuáles es la función del Retículo endoplasmático?

• La biosíntesis de las proteínas, ya que el ARN que sirve como mensajero, viene desde la transcripción del ADN del núcleo, cuando llega al retículo, se adhiere a los ribosomas del mismo, esto gracias a las riboforinas. Allí interviene en la síntesis de las proteínas, y es el que determina en qué orden se unen los aminoácidos.

Esta información se codifica en tripletes, pues cada tres bases forman un codón, el cual va a determinar a un aminoácido, esta regla de correspondencia hace que se forme el código genético.

Los aminoácidos se envían desde el ARN de transferencia y se transfieren por el mensajero, hasta que llegan a aparearse con el codón y el anti codón del primero, completando así las bases y haciendo que se sitúen cada uno en su posición.

Cuando termina la síntesis de las proteínas, el ARN mensajero es liberado y puede ser leído nuevamente. Cuando se finaliza una de las proteínas puede comenzar otra inmediatamente, así como también una molécula de ARN puede ser usada por varios ribosomas al mismo tiempo.

El retículo endoplasmático hace referencia a un sistema bastante complejo conformado por membranas celulares, que tienen formas de sacos aplanados y de túbulos, los cuales se conectan entre si y comparten el mismo espacio en el interior del mismo.

Estas membranas, se conectan con la envoltura nuclear y pueden llegar hasta la membrana plasmática, lo cual hace que ocupen más de la mitad de la célula, y como los ácidos grasos que las forman son más cortos y eficientes, estas suelen ser mucho más delgadas que otras.