Lisosomii

Descoperiti de Christian de Duve.

Conceptul de lisosom

• Singurele organite celulare care au fost descoperite pe cale biochimică.

• văzute prin microscopie elcctronică • prin centrifugare diferenţială se poate izola o fracţiune cu conţinut enzimatic neobişnuit – hidrolaze cu ph optim de acţiune acid (4-5). • lisosomi (gr. lysis = digestie,soma = corp) sau „stomacul celulei", pentru a sublinia funeţia lor de a digera diferite substante în celula • mai multe tipuri de vezicule în care se află hidrolazele lisosomale şi în care ph-ul este semnificativ mai acid decât ph-ul citoplasmei

LISOSOMII

• Sunt inconjurati de membrana simpla 0.2-1 • Enzimele lisosomale sunt aproximativ 50 pentru diferite substrate: » Pentru acizii nucleici: ribonucleaze acide ; dezoxiribonucleaz acide. » Pentru esteri fosforici: prin fosfataza acidă enzima marker. » Pentru proteine : catepsina; colagenaza » Pentru glicogen : 

-glicozidaza

» Pentru mucopolizaharidaze: 

-manozidaza,



-galactozidaza,



-glucoronidaza

• Enzimele au un pH acid. • Sunt inactive daca membrana lisosomilor este intacta

Factorii care produc stabilizarea/destabilizarea membranei • Factorii stabilizatori ai membranei • Hormonii glicocorticoizi • Factorii labilizatori ai membranei : » lisolecitina » sarurile biliare » raidaţiile ionizante » Detergenţii » şocul osmotic » ingheţ alternând cu dezgheţ » toxinele bacteiene » vitaminele A si E in exces

Ph acid

• Mecanism activ – pompa de protoni din – membrana lisosomala. • Mecanism pasiv

echilibrul Donnan,

care înseamnă distribuţia inegală a protonilor prin legarea lor de proteine – La interiorul lisosomilor există foarte multe enzimele lisosomale împachetate compact cu sarcini negative, care leagă protoni.

– concentratie mai mare a H + faţă de citoplasmă.

Conceptul actual de lisosom

•

Prezenţa pompei de protoni în membrană este considerată azi drept criteriu de apartenenţii a diferitelor vezicule din citoplasmâ la sistemul lisosomal

importanţă medicală

• Există substanţe care în forma neîncărcată electric sunt hidrofobe şi pătrund prin membrana lisosomului prin difuziune prin stratul dublu lipidic.

• Ajunse la interiorul lisosomului substantele se protonează şi nu mai pot ieşi din lisosom – astfel se acumulează rezultând supraîncărcarea lisosomului putându-se ajunge la ruperea membranei acestuia cu distrugerea celulei.

• Astfel se explică efectele toxice ale unor medicamente sau leziunile produse în diferite organe (inclusiv în creier) la embrioni prin substanţe chimice teratogene (care produe malformaţii).

Ch

LES LYSOSOMES PRIMAIRES

Ø 0,3 – 1,5 µm Grosimea 10 nm

LES PHAGOSOMES

Lisosomii secundari

Lisosomii tertiari (corpi reziduali)

• Definitie: o vacuola provenita dintr-un lisosom secundar in care persista rezidu nedigerat de enzimele lisosomale • Matura rezidiului: – Figurile mielinice - produsi rezultat din degradarea fosfolipidelor – substantele nedigerabile se acumulează sub forma granulelor de

lipofuscină,

un pigment de culoare galbenă – în cantitate mai mare la persoane în vârstă (în special în creier, în muşchi şi în ficat) servind şi ca un criteriu de stabilire a vârstei în practica medico-legală în cazul cadavrelor ce trebuie ideritificate.

– Rezulta prin oxidarea enzimatica a lipidelor

Evolutia corpului rezidual

crinofagia

heterofagia

Funcţiile lisosomilor

autofagia

Lisosomi aplicatii medicale

apărare ale organismului

•

în distrugerea microorganismelor

–

bacterii

–

paraziţi

•

a celulelor fagocitate

–

celule degenerate

–

Îmbătrânite

–

celule maligne

Bacteriile sunt omorâte prin

• pH-ul acid din lisosomii secundari (sub 4 în cazul neutrofilelor) • degradarea pereţilor bacterieni sub acţiunea lisosimului • producerea de O 2 şi H 2 O 2 de către oxidaza din citoplasma ce ajunge în fagosom • enzimelor lisosomale

•

defecte în fuziunea cu lisosomilor

fuziunea este inhibată

când fagosomii conţin la interior bacterii vii – bacilul tuberculozei – bacilul leprei – parazit protozoar toxoplasma • Lipsa fuziunii permite acestor microorganisme să distrugă celulele care le au fagocitat şi să producă leziunile caracteristice bolii.

regurgitare celulară

inflamatie reumatism artrita acuta

mucolipidoza II (

boală cu celule I)

• enzimele lisosomale nu posedă „semnalul de recunoaştere" manoză-6-P • enzimele lisosomale sunt sintetizate în cantitatea normală de celule • sunt eliminate la exterior împreună cu produşii de secreţie celulară şi nu mai pot fi nici recaptate în celulă • În celule rămân substantele nedigerate (substratele care în mod normal sunt hidrolizate de către enzimele lisosomale) sub formă de incluziuni (de aici şi numele bolii, „I" indicând incluziunile).

tezaurismoze

lisosomi

Necroza celulara

lisosomi se distrug saci de sinucidere enzimele lisosomale eliberate in citosol afectează permeabilitatea plasmalemei sânge Dg hepatita acuta infart. miocardic

Starea de soc infectios traumatic hipovolemic cardiogen Corticoizii anoxie generalizata stabilizeaza ruperea membranei lisosomilor miocardului - produc aritmii cardiace activarea enzimelor sistemelor de coagulare - CID