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