Salute e malattia

Lisosomi: gli organelli digestivi della cellula – enzimi, funzioni e malattie

Lisosomi: centri di riciclo e difesa cellulare

I lisosomi sono organelli delimitatI da membrana nelle cellule animali (e vacuoli simili in piante) contenenti oltre 60 enzimi idrolitici attivi a pH basso (~4,5–5,0). Sono il sito primario per la digestione intracellulare.

Principali classi enzimatiche

  • Proteasi (catapsine): degradazione proteine.
  • Nucleasi: rottura DNA/RNA.
  • Lipasi: idrolisi lipidi.
  • Glicosidasi: scissione carboidrati.
  • Fosfatasi, solfatasi: rimozione gruppi fosfato/solfato.

Funzioni maggiori

  1. Degradazione fagocitosi/endocitosi: patogeni, detriti, organelli usurati consegnati via endosomi/fagosomi → fusione con lisosoma.
  2. Autofagia: organelli/proteine danneggiate sequestrati in autofagosoma → degradazione lisosomiale → riciclo aminoacidi (critico in carestia).
  3. Riparazione membrana: esositosi lisosomiale ripara strappi membrana plasmatica (Ca²⁺-triggered).
  4. Presentazione antigeni: peptidi lisosomiali caricati su MHC II per linfociti T CD4⁺.
  5. Riassorbimento osseo: osteoclasti secernono enzimi lisosomiali in lacuna riassorbimento.
  6. Regolazione morte cellulare: permeabilizzazione membrana lisosomiale rilascia catapsine → apoptosi/necrosi.

Biogenesi e traffico

  • Enzimi sintetizzati in RE → marcati con mannosio-6-fosfato (M6P) in Golgi → recettore M6P indirizza a endosoma tardio/lisosoma.
  • Proteine di membrana lisosomiale (LAMP1, LAMP2) proteggono membrana da autodigestione.

Rilevanza clinica: Malattie da accumulo lisosomiale (LSD)

  • Difetti genetici in enzimi/trasportatori lisosomiali → accumulo substrato.
  • Esempi: Gaucher (glucocerebrosidasi), Tay-Sachs (esosaminidasi A), Pompe (alfa-glucosidasi acida), Fabry (alfa-galattosidasi A), Niemann-Pick.
  • Trattamenti: terapia enzimatica sostitutiva (ERT), terapia riduzione substrato (SRT), terapia chaperon, terapia genica (emergente).

Vacuoli vegetali

Funzionalmente analoghi: grande vacuolo centrale immagazzina nutrienti, scorie, mantiene turgore, contiene enzimi idrolitici. Non identici ai lisosomi ma condividono ruolo degradativo.

I lisosomi sono hub dinamici di degradazione, riciclo e segnalazione – essenziali per omeostasi cellulare e adattamento allo stress.