Lysosomal degradation of membrane lipids (La degradacin lisosomal de lpidos de membrana) Thomas Kolter, Konrad Sandhoff * LiMES Life and Medical Sciences Institute, Membrane Biology and Lipid Biochemistry Unit, c/o Kekul-Institut fr Organische Chemie und Biochemie, University of Bonn, Gerhard-Domagk Str. 1, D-53121 Bonn, Germany

Lysosomal degradation of membrane lipids(La degradacin lisosomal de lpidos de membrana)Thomas Kolter, Konrad Sandhoff *LiMES Life and Medical Sciences Institute, Membrane Biology and Lipid Biochemistry Unit, c/o Kekul-Institut fr Organische Chemie und Biochemie,University of Bonn, Gerhard-Domagk Str. 1, D-53121 Bonn, GermanyPresentado Por: Diego Humberto Cubillos G.Cod: 20112150038article info Article history: Received 8 September 2009 Accepted 9 October 2009 Available online 16 October2009 Edited by Wilhelm JustRESUMENLa degradacin constitutiva de componentes de la membrana se lleva a cabo en los compartimientos cidos de una clula, los endosomas y lisosomas. Sitios de la degradacin de lpidos son membranas de los lisosomas que se forman en los endosomas, donde la composicin de lpidos se ajusta para la degradacin.

LISOSOMALos lisosomas son orgnulos relativamente grandes, formados por el retculo endoplasmtico rugoso y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolticas y proteolticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestin celular.

Autofagia

La autofagia es un proceso catablico altamente conservado en eucariotas, en el cual el citoplasma, incluyendo el exceso de orgnulos o aquellos deteriorados o aberrantes, son secuestrados en vesculas de doble membrana y liberados dentro del lisosoma/vacuola para su descomposicin y eventual reciclado de las macromolculas resultantes. Este proceso juega un papel esencial en la adaptacin al ayuno y a las condiciones ambientales cambiantes, a la remodelacin celular durante el desarrollo y acumulacin de orgnulos alterados hipergeneradores de especies reactivas de oxgeno (ROS) en las clulas en envejecimiento.

EL ESTMAGO DE LA CLULA

Dentro de los compartimientos cidos, los endosomas y lisosomas, macromolculas, lpidos complejos, y oligosacridos son degradados en sus bloques de construccin por las enzimas hidrolticas. Los catabolitos resultantes se exportan desde el lisosoma y reutilizados en el metabolismo celular.

Poco despus de su reconocimiento, los lisosomas se han considerado como una especie de estmago intracelular que ofrece a la clula nutrientes. No slo los de cobalto-iones de cobala-mina unida, tambin otros iones metlicos como iones de hierro, que son esenciales para muchos procesos celulares de oxgeno-transporte a la respiracin se entregan o reciclado a travs del compartimiento endo / lisosomal.VALOR DEL pH

Un rasgo caracterstico de los compartimentos cidos es el bajo pH de los endosomas (pH 5-6) y lisosomas (pH 4,6-5). Este pH se genera por la accin de ATPasas de tipo V y sirve varias funciones.Se requiere el pH lisosomal no slo para la actividad ptima de las enzimas hidrolticas en el lumen, pero puede contribuir a su estabilidad en presencia de enzimas proteolticas: debido a sus puntos isoelctricos, algunas enzimas lisosmicas solubles tales como cido esfingomielinasa estn cargados positivamente en el entorno cido del lisosoma

LOS IONES DESDE EL EXTERIOR: HIERRO

Junto con la parte de pptido de muchas protenas, los iones metlicos tales como hierro, cobre, y el zinc se reciclan durante la autofagia en los lisosomas o tomados desde el exterior. Iones de zinc y cobre se pueden unir a lisosomales metalotionena de las que se liberan durante la acidificacin. La regulacin de la cantidad de ferritina y transferrina-receptor por las concentraciones de hierro citoplasmticos asegura niveles mnimos de iones de hierro libres para evitar la formacin de radicales hidroxilo a travs de la reaccin de Fenton:

Fig. 1. Estructuras de glucoesfingolpidos seleccionados (ganglisidos GM1, GM2, GM3, glucosilceramida, ceramida), de bis (monoacylglycero) fosfato (BMP), y desipramina. Tenga en cuenta que los restos acilo son los SN2 posiciones de ambas redes troncales de glicerol de acuerdo con la propuesta de la biosntesis de BMP, pero que la migracin de acilo se sabe que se producen desde el sn2- al sn3 posiciones.

ENFERMEDADES LISOSOMALES

Los defectos en las enzimas y las protenas necesarias para el plomo catabolismo lisosomales de enfermedades hereditarias, las enfermedades de almacenamiento lisosomal. Se pueden clasificar en funcin de las sustancias almacenadas, como Esfingolipidosis, mucopolisacaridosis, mucolipidosis, glycoproteinand enfermedades de almacenamiento de glucgeno. Deterioro de la degradacin de la membrana es especialmente visible en los defectos de los esfingolpidos y catabolismo glicoesfingolpido.

LA DEGRADACIN LISOSOMAL DE LAS MEMBRANAS

Las membranas estn compuestas esencialmente por lpidos y protenas anfiflicas. Lpidos complejos tales como glicerolpidos y esfingolpidos, as como protenas tienen que ser degradados dentro del proceso de endosomal / lisosomal digestin de membrana, de modo que los productos de degradacin finales pueden salir del compartimiento. Mientras macromolculas solubles, tales como protenas, glicoprotenas, u oligosacridos pueden ser degradados por las enzimas solubles directamente, la degradacin de las membranas requiere una desintegracin y la degradacin del sistema mucho ms complejo. La digestin de las membranas lisosomales es homeostasis membrana. Desglose subproductos de glucoesfingolpidos se reciclan continuamente y volver a utilizarse en los procesos de salvamentoVAS DE ENTRADA

Los componentes de las membranas celulares llegan a los lisosomas de la membrana plasmtica a travs de la endocitosis o de la red de Golgi trans. Tambin protenas lisosomales se ordenan a travs de estas rutas. Membranas Exteriores y componentes de la membrana entran en la clula a travs de endocitosis, por ejemplo, despus de la fagocitosis o a travs de endocitosis mediada por receptor de lipoprotenas. Durante la endocitosis, las clulas eucariotas internalizan reas de la membrana plasmtica, en parte junto con el material exterior, a travs de diferentes mecanismos y entregarlos a los endosomas tempranos.Fig. 2. Modelo de endocitosis y lisosomal digestin de las membranas. Glicoesfingolpidos (GSL) se destacan en la membrana plasmtica (PM) y en las membranas internas, y los gradientes de pH, el colesterol (Chol), BMP, esfingomielina (SM) y la ceramida (Cer; hipottico) se muestran (Modificado de: [55 , 48]).

Gracias!!!!!