Retículo endoplasmático liso: qué es, características, ubicación, funciones
¿Qué es el retículo endoplasmático liso?
El retículo endoplasmático liso es un orgánulo celular membranoso presente en las células eucariotas. En la mayoría de las células se encuentra en proporciones pequeñas. Históricamente, el retículo endoplasmático se ha dividido en liso y rugoso. Esta clasificación se basa en la presencia o no de ribosomas en las membranas.
El liso no posee estas estructuras unidas a sus membranas y está compuesto por una red de sáculos y túbulos conectados entre sí y distribuidos por todo el interior celular. Esta red es amplia y es considerado el organelo celular más grande
Este orgánulo se encarga de la biosíntesis de lípidos, en contraste con el retículo endoplasmático rugoso, cuya función principal es la síntesis y procesamiento de las proteínas. Se puede observar en la célula como una red tubular conectada entre sí, con un aspecto más irregular si se le compara con el retículo endoplasmático rugoso.
Esta estructura fue observada por primera vez en el año 1945 por los investigadores Keith Porter, Albert Claude y Ernest Fullam.
Características del retículo endoplasmático liso
– El retículo endoplasmático liso es un tipo de retículo con forma de red desordenada de túbulos que carece de ribosomas.
– Su principal función es la síntesis de lípidos estructurales de membranas en las células eucariotas y de hormonas. Igualmente, participa en la homeostasis del calcio y en reacciones de detoxificación celular.
– Enzimáticamente, el retículo endoplasmático liso es más versátil que el rugoso, permitiéndole realizar mayor cantidad de funciones.
– No todas las células poseen un retículo endoplasmático liso idéntico y homogéneo. De hecho, en la mayoría de las células estas regiones son bastante escasas y la diferenciación entre el retículo liso y el rugoso realmente no está muy clara.
– La proporción entre el liso y el rugoso depende del tipo celular y de la función. En algunos casos ambos tipos de retículos no ocupan regiones separadas físicamente, con pequeñas áreas libres de ribosomas y otras cubiertas.
Ubicación
El retículo endoplasmático liso se ubica cerca de la periferia de la célula y en cercana asociación con el núcleo.
En células donde el metabolismo lipídico es activo, el retículo endoplasmático liso es muy abundante. Ejemplo de ello son las células propias del hígado, de la corteza suprarrenal, neuronas, células musculares, los ovarios, los testículos y las glándulas sebáceas.
Las células implicadas en la síntesis de hormonas poseen amplios compartimientos de retículo liso, donde se encuentran las enzimas para sintetizar dichos lípidos.
Estructura
El retículo endoplasmático liso y el rugoso forman una estructura continua y son un solo compartimiento. La membrana del retículo está integrada con la membrana nuclear.
La estructura del retículo es bastante compleja porque existen varios dominios en un lumen continuo (sin compartimientos), separado por una sola membrana. Se pueden distinguir las siguientes zonas: la envoltura nuclear, el retículo periférico y la red tubular interconectada.
La división histórica del retículo comprende el rugoso y el liso. Sin embargo, esta separación es motivo de arduo debate entre los científicos. Las cisternas poseen ribosomas en su estructura y por ello el retículo se considera rugoso. En contraste, los túbulos carecen de estos organelos y por esta razón ese retículo es denominado liso.
El retículo endoplasmático liso es más intrincado que el rugoso. Este último posee una textura más granular, gracias a la presencia de ribosomas.
La forma típica del retículo endoplasmático liso es una red poligonal en forma de túbulos. Estas estructuras son complejas y tienen un alto número de ramificaciones, lo que le da un aspecto similar al de una esponja.
En ciertos tejidos cultivados en el laboratorio, el retículo endoplasmático liso se agrupa en conjuntos de cisternas apiladas. Pueden distribuirse a lo largo del citoplasma o alinearse con la envoltura nuclear.
Funciones del retículo endoplasmático liso
El retículo endoplasmático liso se encarga principalmente de la síntesis de lípidos, del almacenamiento de calcio y de la detoxificación celular, especialmente en las células del hígado. En contraste, en el rugoso ocurre la biosíntesis y modificación de proteínas. A continuación se explican detalladamente cada una de las funciones mencionadas:
Biosíntesis de lípidos
El retículo endoplasmático liso es el compartimiento principal en el que se sintetizan los lípidos. Por su naturaleza lipídica, estos compuestos no pueden ser sintetizados en un ambiente acuoso, como el citosol celular. Su síntesis debe llevarse a cabo en asociación con membranas ya existentes.
Estas biomoléculas son la base de todas las membranas biológicas, las cuales se componen por tres tipos de lípidos fundamentales: los fosfolípidos, los glucolípidos y el colesterol. Los componentes estructurales principales de las membranas son los fosfolípidos.
Fosfolípidos
Estas son moléculas anfipáticas; poseen una cabeza polar (hidrofílica) y una cadena carbonada no polar (hidrobófica). Es una molécula de glicerol enlazado a ácidos grasos y a un grupo fosfato.
El proceso de síntesis ocurre en el lado del citosol de la membrana del retículo endoplasmático. La coenzima A participa en el traslado de los ácidos grasos al glicerol 3 fosfato. Gracias a una enzima anclada en la membrana, los fosfolípidos pueden ser insertados en esta.
Las enzimas presentes en la cara citosólica de la membrana del retículo pueden catalizar la unión de diferentes grupos químicos a la porción hidrofílica del lípido, dando origen a distintos compuestos como la fosfatidilcolina, fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina o fosfatidilinositol.
A medida que los lípidos son sintetizados, se añaden a una sola cara de la membrana (recordando que las membranas biológicas están ordenadas como un bicapa lipídica). Para evitar un crecimiento asimétrico de ambas caras, algunos fosfolípidos deben desplazarse a la otra mitad de la membrana.
Sin embargo, este proceso no puede ocurrir de manera espontánea, ya que requiere el paso de la región polar del lípido por el interior de la membrana. Las flipasas son enzimas que se encargan de mantener un balance entre los lípidos de la bicapa.
Colesterol
En el retículo también se sintetizan moléculas de colesterol. Estructuralmente, este lípido está compuesto de cuatro anillos. Es un componente importante en las membranas plasmáticas animales y también en necesario para la síntesis de hormonas.
El colesterol regula la fluidez de las membranas, y por ello es tan importante en las células animales.
El efecto final en la fluidez depende de las concentraciones de colesterol. A niveles normales de colesterol en las membranas y cuando las colas de los lípidos que la componen son largas, el colesterol actúa inmovilizándolas, disminuyendo así la fluidez de la membrana.
El efecto es inverso cuando las concentraciones de colesterol disminuyen. Al interaccionar con las colas de los lípidos, el efecto que causa es la separación de estas, reduciendo así la fluidez.
Ceramidas
La síntesis de ceramidas ocurre en el retículo endoplasmático. Las ceramidas son los precursores de lípidos importantes (que no son derivados del glicerol) para las membranas plasmáticas, como los glicolípidos o la esfingomielina. Esta conversión de ceramida ocurre en el aparato de Golgi.
Lipoproteínas
El retículo endoplasmático liso es abundante en los hepatocitos (células del hígado). En este compartimiento ocurre la síntesis de lipoproteínas. Estas partículas se encargan de transportar los lípidos a distintas partes del cuerpo.
Exportación de lípidos
Los lípidos son exportados mediante la vía de vesículas secretoras. Como las biomembranas estas constituidas por lípidos, las membranas de las vesículas pueden fusionarse a estas y liberar el contenido a otro organelo.
Retículo sarcoplasmático
En las células musculares estriadas existe un tipo de retículo endoplasmático liso sumamente especializado formado por túbulos llamado retículo sarcoplasmático. Este compartimiento rodea cada miofibrilla. Se caracteriza por poseer bombas de calcio y regula su captación y liberación. Su papel es mediar la contracción y la relajación muscular.
Cuando hay mayor cantidad de iones de calcio dentro del retículo sarcoplasmático comparado con el sarcoplasma, la célula se encuentra en un estado de reposo.
Reacciones de detoxificación
El retículo endoplasmático liso de las células del hígado participa en reacciones de detoxificación para eliminar del organismo compuestos tóxicos o drogas.
Ciertas familias de enzimas, como el citocromo P450, catalizan distintas reacciones que evitan la acumulación de metabolitos potencialmente tóxicos. Estas enzimas añaden grupos hidroxilo a las moléculas “dañinas” que son hidrofóbicas y que se encuentran en la membrana.
Posteriormente, entran en juego otro tipo de enzimas llamadas UDP glucuronil transferasa, que añaden moléculas con cargas negativas. Así se logra que los compuestos abandonen la célula, lleguen hasta la sangre y sean eliminados por la orina. Algunos fármacos que se sintetizan en el retículo son barbitúricos y también el alcohol.
Resistencia a los fármacos
Cuando entran en circulación altos niveles de metabolitos tóxicos, se disparan las enzimas que participan en estas reacciones de detoxificación, aumentando su concentración. Igualmente, bajo estas condiciones el retículo endoplasmático liso aumenta su superficie hasta dos veces en solo un par de días.
Es por ello que se ve incrementada la tasa de resistencia a ciertos medicamentos y para lograr un efecto se necesita consumir dosis más elevadas. Esta respuesta de resistencia no es totalmente específica y puede llevar a la resistencia a varios fármacos a la vez. En otras palabras, el abuso de cierto fármaco puede llevar a la ineficacia de otro.
Gluconeogénesis
La gluconeogénesis es una vía metabólica en la que ocurre la formación de glucosa a partir de moléculas distintas a carbohidratos.
En el retículo endoplasmático liso se encuentra la enzima glucosa 6 fosfatasa, encargada de catalizar el paso de glucosa 6 fosfato a glucosa.