Lisossomos são organelas que digerem e eliminam proteínas indesejadas, DNA, RNA, carboidratos e lipídios na célula. O interior do lisossoma é ácido e contém muitas enzimas que quebram as moléculas. É referido como o centro de reciclagem da célula, mas isso não significa que apenas desempenha um papel passivo na célula.
Além de quebrar moléculas indesejadas e até mesmo outras organelas, sua função de reciclagem está no centro de um processo chamado autofagia, no qual a célula se digere. A autofagia é acionada quando a célula está sob estresse e é uma forma pela qual uma célula passa por senescência, ou parada de crescimento, para preservar energia. Os lisossomos também são componentes essenciais dos macrófagos, que defendem o corpo contra patógenos.
Teor Ácido
O lisossoma é uma bolsa de membrana que bombeia prótons, ou íons de hidrogênio, em seu centro, fazendo com que seu interior tenha um pH ácido de 5. Ele contém 50 tipos diferentes de enzimas, chamadas hidrolases, que quebram as ligações químicas que mantêm as moléculas unidas.
As enzimas lisossomais são únicas, pois funcionam apenas em pH ácido, em oposição ao pH relativamente neutro de 7,2 do citoplasma. Isso é uma salvaguarda para a célula, caso a bolsa do lisossoma se quebre e as enzimas sejam liberadas. Se as enzimas entrassem no citoplasma, elas se quebrariam e destruiriam componentes essenciais da célula, o que prejudicaria a célula e o organismo.
Centros de Reciclagem
Os lisossomos se formam a partir de pequenas bolsas, chamadas vesículas, que brotam do complexo de Golgi - a "agência dos correios" que envia bolsas por toda a célula. A bolsa do lisossoma então se funde com os endossomos, que são bolsas que se comprimem a partir da membrana da superfície celular. A nova bolsa resultante dessa fusão torna-se o lisossoma maduro.
Os lisossomos digerem tudo o que está dentro deles, que podem ser partículas engolfadas do ambiente externo da célula ou organelas e moléculas que estão dentro da célula. Os pedaços que resultam da digestão de moléculas podem então ser reciclados para fazer coisas novas, incluindo:
- Proteína
- DNA
- Açúcares
- Gorduras
Eles também podem quebrar ainda mais em vez de serem reciclados. As células imunológicas, como macrófagos que engolfam partículas estranhas e patógenos, têm muitos lisossomos para quebrar esses intrusos estranhos.
Autofagia e Senescência
Quando as células estão estressadas devido a um desequilíbrio químico, como muitos radicais de oxigênio perigosos produzido pelas reações químicas do dia-a-dia na célula, ele sofre uma forma de parada de crescimento chamada senescência. Os radicais de oxigênio são moléculas instáveis que quebram ligações químicas em outras moléculas e podem causar mutações. A senescência é um processo no qual a célula para de crescer e fica dormente.
Parte do que acontece na senescência é um processo chamado autofagia, ou autofagia, durante o qual a célula começa a digerir suas próprias organelas. Os lisossomos são as principais organelas que realizam a autofagia.
Doenças Lisossômicas
Existem 30 doenças humanas diferentes que resultam de mutações de genes que codificam para enzimas em um lisossoma - são chamadas de doenças de armazenamento lisossomal.
Uma dessas doenças é a doença de Tay-Sach, que causa retardo mental e outros problemas nervosos. Essa doença é causada por uma mutação em um gene responsável pela digestão de uma molécula de gordura encontrada nas células cerebrais. Os lisossomos nos pacientes de Tay-Sach estão obstruídos com esta molécula de gordura, chamada gangliosídeo GM2, que os faz inchar e interromper a função das células cerebrais.
Outro exemplo é a chamada doença de Fabry. Esta doença é causada por uma mutação rara no gene GLA. Isso faz com que os indivíduos afetados tenham uma concentração mais baixa de uma enzima que decompõe as moléculas de gordura GL-3 e GB-3. Como a doença de Tay-Sach, isso "obstrui" o lisossoma e impede o funcionamento adequado, causando dores intensas, derrames, ataques cardíacos e muito mais em uma idade muito precoce.