Retículo endoplasmático: qué es, características, estructura, funciones
¿Qué es el retículo endoplasmático?
El retículo endoplasmático es un orgánulo membranoso presente en el citosol de todas las células eucariotas. Se trata de un compartimento discreto donde se dan procesos de gran importancia como la síntesis, el procesamiento y el transporte de proteínas y lípidos, entre otras cosas.
Consiste en una serie de túbulos y sacos membranosos, también conocidos como cisternas, que se proyectan hacia el citosol como una continuación de la membrana nuclear externa, ocupando un espacio continuo.
Su existencia fue propuesta inicialmente en 1945, gracias a las observaciones de Porter, Claude y Fullam, cuyos reportes indicaban que existía una suerte de retículo membranoso con forma de cordón en algunas células cultivadas en condiciones in vitro, cuando eran visualizadas por microscopía electrónica.
El retículo endoplasmático es uno de los orgánulos más extensos de las células eucariotas y sus funciones, aunque aún bajo estudio, incluyen la síntesis, el procesamiento y el transporte de proteínas, la síntesis de lípidos y esteroides, el metabolismo de algunos carbohidratos, el almacenamiento de calcio, etc.
Su forma depende no solo de las condiciones celulares, sino también del tipo de célula, de la fase del ciclo celular y del estadio de desarrollo del organismo al que pertenece, lo que es posible gracias a la participación de múltiples factores proteicos reguladores.
Las funciones del retículo endoplasmático están relacionadas o ligadas con las del complejo de Golgi, otro orgánulo membranoso en estrecha cercanía con el primero, que funciona como centro de distribución de aquellos componentes producidos por el retículo.
Características del retículo endoplasmático
– Es un orgánulo membranoso, formado por túbulos y sacos llamados cisternas, los cuales están interconectados, formando una suerte de “laberintos” ramificados, que encierran un mismo espacio o lumen.
– Es uno de los orgánulos de mayor extensión en la célula y en su interior contiene cerca del 10% del volumen celular total.
– Las membranas del retículo endoplasmático representan la mitad de todos los componentes membranales celulares.
– Está dividido en dos secciones: una rugosa y una lisa, que tienen funciones distintas.
– Contiene una serie de proteínas residentes con actividades especiales: chaperonas, foldasas (proteínas que funcionan en el plegamiento), glicosidasas, etc.
– Tiene una región “perinuclear” -alrededor del núcleo- y otra periférica, más alejada del núcleo y extendida hacia el citosol.
– Su arquitectura física y sus funciones están cuidadosamente reguladas, con el fin de mantener la homeostasis celular.
– Tiene íntima relación con los diferentes componentes del citoesqueleto y con otros orgánulos citosólicos.
Funciones del retículo endoplasmático
El retículo endoplasmático es un orgánulo fundamental para la síntesis y el procesamiento de lípidos y de proteínas celulares, aunque también participa en otros procesos importantes. Hablemos un poco acerca de sus principales funciones:
Síntesis o biogénesis de lípidos
El retículo endoplasmático es el responsable de la formación de la mayor parte de los lípidos de toda la célula; recordemos que los lípidos son, entre otras cosas, los principales componentes de las membranas celulares.
En el retículo se forman no solo una abundante proporción de los lípidos destinados a la membrana plasmática, sino también de los que forman las membranas de otros orgánulos como el complejo de Golgi, lisosomas, endosomas, vesículas secretoras, peroxisomas, mitocondrias y la propia membrana del retículo endoplasmático.
Los fosfolípidos membranales son producidos y modificados en el retículo endoplasmático, particularmente en la región más cercana al complejo de Golgi, mejor conocida como el compartimiento intermedio retículo endoplasmático-complejo de Golgi (de las siglas en inglés ERGIC).
Luego de su síntesis y procesamiento, los lípidos son distribuidos hacia el resto de la célula a través de contacto directo con los orgánulos destinatarios o por medio de vesículas secretoras/transportadoras.
Síntesis de proteínas
Una parte del retículo endoplasmático participa, además, de la síntesis de las proteínas transmembranales y de aquellas cuyo destino es ser secretadas al medio extracelular o pertenecer al lumen del retículo, al complejo de Golgi o a los lisosomas.
Esta función es de gran importancia y es llevada a cabo principalmente por la parte “rugosa” del retículo endoplasmático, cuyo lado citosólico de la membrana se asocia con ribosomas (los complejos moleculares que la célula utiliza para la traducción de proteínas).
Dicha síntesis implica el anclaje de las proteínas a medida que son traducidas a partir de su ARN mensajero, pues estas son traducidas inicialmente en el citosol, hasta que una secuencia especial en el extremo N-terminal es reconocida por un receptor en la membrana del retículo, propiciando el anclaje de la misma y del ribosoma que la está traduciendo.
El procesamiento que reciben las proteínas sintetizadas en el retículo dependerá de su destino, es decir, de si se trata de proteínas transmembranales o de proteínas secretadas.
Procesamiento
Algunas proteínas residentes del lumen del retículo endoplasmático también se encargan del procesamiento de las proteínas allí sintetizadas, bien sea como proteínas transmembranales o aquellas que serán secretadas; también proteínas citosólicas pueden ser procesadas en el retículo.
Parte del procesamiento implica su correcto plegado, de modo que su conformación espacial sea la adecuada para rendir proteínas funcionales.
Otras modificaciones post-traduccionales que forman parte del procesamiento que tiene lugar en el retículo incluyen glicosilación, adición de puentes disulfuro y oligomerización de proteínas complejas.
Metabolismo de calcio
Además de sus funciones biosintéticas y de procesamiento, el retículo endoplasmático es el principal sitio de almacenamiento de iones de calcio (Ca2+) a nivel celular.
Su membrana contiene, por tanto, gran variedad de receptores y canales que le permiten “censar” y responder a las necesidades celulares de calcio, bien sea por exceso o por defecto (el calcio es una importante molécula señalizadora y puede afectar diferentes procesos celulares).
Clasificación
El retículo endoplasmático generalmente es descrito como formado por dos porciones continuas, conocidas como retículo endoplasmático rugoso y retículo endoplasmático liso de acuerdo con su aspecto bajo el microscopio.
Retículo endoplasmático rugoso
Es la parte del retículo endoplasmático que está enriquecida con ribosomas “anclados” a su membrana, los cuales se encargan de traducir proteínas al mismo tiempo que las introducen en el lumen del orgánulo.
Por lo tanto, decimos que la célula tiene dos poblaciones ribosomales: una formada por ribosomas “libres” o citosólicos, y otros que se unen a la cara citosólica de la membrana del retículo endoplasmático.
Algunos autores consideran que la principal función de esta región del retículo es la síntesis y el procesamiento de proteínas.
Además, el retículo endoplasmático rugoso corresponde a la región del retículo que está más cerca del núcleo.
Retículo endoplasmático liso
Además de estar desprovisto de ribosomas, el retículo endoplasmático liso tiene un aspecto más complejo que el retículo endoplasmático rugoso, particularmente respecto a la presencia de túbulos.
Puesto que esta parte del orgánulo no tiene ribosomas, su composición de proteínas membranales es un tanto distinta que la del retículo rugoso.
Además, la función general que se atribuye al retículo endoplasmático liso es la de participar en la síntesis de lípidos y esteroides, en el transporte de sustancias, el almacenamiento de calcio y algunos aspectos del metabolismo de carbohidratos.