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Esquema que mostra os lisossomas, um dos componentes de uma célula animal comum

Lisossomos ou lisossomas citoplasmáticas são organelas celulares que têm como função a degradação de partículas advindas do meio extra-celular, assim como a reciclagem de outras organelas e componentes celulares envelhecidos. Os lisossomos recebem e degradam macromoléculas da via secretória, endocítica, autofágica e fagocítica, porém sua função também pode envolver a fusão com a membrana plasmática, quando ocorre alguma injúria celular e também pode ocorrer função secretora especializada em alguns tipos de células.

Caracterização

Os lisossomos possuem um pH interno entre 4.0-6.0. Eles contém aproximadamente 50 enzimas degradativas diferentes que entram em atividade em pHs ácidos. A acidificação anormal do lisossomo pode estar assosciada à diversas patologias.São caracterizados não só por seu conteúdo enzimático mas também por sua membrana envoltória única dentre as organelas: proteínas transportadoras contidas nessa membrana, permitem que os produtos finais da digestão de macromoléculas (tais como aminoácidos, açúcares, nucleotídeos e até mesmo pequenos peptídeos) transitem para o citosol onde serão excretados ou reutilizados pela célula. A membrana do lisossomo possui também bombas de H⁺, que, através da hidrólise de ATP, bombeiam íons H⁺ para o lúmen, mantendo assim o pH ácido, ideal para a ação enzimática. A maioria das membranas lisossomais é altamente glicosilada, de modo que lhe é conferida proteção das enzimas contidas no lúmen. São as maiores organelas digestivas do organismo.

Função

Os lisossomos são compartimentos catabólicos de células, responsáveis pela degradação do material internalizado por endocitose e materiais intracelulares destruídos por autofagia. Existem diversas vias nas quais os lisossomos são direcionados, que unidas permitem a regulação e deposição dos componentes lisossomais. É sabido que deficiências nos lisossomos podem estar envolvidas em um grande número de doenças. Normalmente essses defeitos estão relacionados com a biogênese destes lisossomos. Os lisossomos realizam a digestão intracelular controlada de macromoléculas (como, por exemplo, proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos, e lipídios), reação catalisada por cerca de 50 enzimas hidrolíticas, entre as quais se encontram proteases, nucleases, glicosidases, lipases, fosfolipases, fosfatases, e sulfatases. Todas essas enzimas possuem atividade ótima em pH ácido (aproximadamente 5,0) o qual é mantido com eficiência no interior do lisossomo. Em função disto, o conteúdo do citosol é duplamente protegido contra ataques do próprio sistema digestivo da célula, uma vez que a membrana do lisossomo mantém as enzimas digestivas isoladas do citosol (essa função é exercida, aparentemente, pelos carboidratos que ficam associados à face interna da membrana), mas mesmo em caso de vazamento, essas enzimas terão sua ação inibida pelo pH citoplasmático (aproximadamente 7,2) causando dano reduzido à célula.

Autofagia

Autofagia é um importante processo catabólico, bem conservado, que direciona o material do citoplasma para a digestão dentro dos lisossomos. Tal processo da suporte à sobrevivência celular, pois elimina organelas e proteínas que podem causar danos à célula. Porém pode gerar a longo prazo morte celular. Dessa forma, acredita-se que a possibilidade de sobrevivência, ou de morte celular, pode ser regulada por limpeza seletiva (autofagia) do material presente no citoplasma.

Digestão Celular

Durante a endocitose, materiais extracelulares são internalizados através de vesículos endocíticos revestidos por clatrina (clathrin-coated), que se desprendem da membrana plasmática e depois se fundem com o endossomo precoce (early endosome). Os componentes membranosos são então reciclados e o endossomo precoce gradualmente amadurece para um endossomo maduro (late endosome) que é o precursor do lisossomo. Uma das mudanças mais significativas desse amadurecimento é a queda do pH para aproximadamente 5,5, que desempenha um papel vital na entrega das hidrolases ácidas lisossomais pela rede Trans-Golgi ao Lisosoomo.

As hidrolases ácidas são direcionadas para o lisossomo através de resíduos de manose-6-fosfato, que são reconhecidos pelos receptores de manose-6-fosfato da rede Trans-Golgi e empacotados em vesículas revestidas por clatrina. Após a remoção desse revestimento de clatrina, a vesícula transportadora se funde com o endossomo maduro e o pH ácido interno faz com que as hidrolases ácidas se desprendam do receptor de manose-6-fosfato. As hidrolases então são liberadas no lúmen do endossomo, enquanto os receptores permanecem na membrana e são eventualmente reciclados no AG. Os endossomos maduros então se transformam em lisossomos ao adquirirem um conjunto de hidrolases ácidas que começam a digerir as macromoléculas originalmente incorporadas ao endossomo pela endocitose.

No entanto existem também duas rotas alternativas das quais derivam os materiais a serem digeridos pelo lisossomo: a fagocitose e a autofagia. Na fagocitose, células específicas, tais como os macrófagos, incorporam e degradam partículas grandes como bactérias e células envelhecidas que precisam ser eliminadas do corpo. Tais partículas são incorporadas em vacúolos fagocíticos (denominados fagossomos). Os fagossomos então se fundem aos lisossomos resultando na digestão de seus conteúdos. Os lisossomos formados através dessa via (fagolisossomos) podem ser consideravelmente grandes e heterogêneos uma vez que sua forma e tamanho são determinados pelo material a ser digerido.

Os lisossomos são também responsáveis pela autofagia, ou seja, a digestão gradual de componentes da própria célula. O primeiro passo da autofagia é um mecanismo de envolvimento da organela a ser digerida por uma membrana derivada do retículo endoplasmático, formando então uma vesícula denominada autofagossomo. Esse autofagossomo, de maneira análoga ao fagossomo, se funde ao lisossomo ocorrendo então a digestão de seu conteúdo.

Ver também

• Organelas
• Citologia