Tabla de contenidos
Definición
sustantivo
plural: retículo sarcoplásmico
(biología celular) Tipo especial de retículo endoplásmico liso que se encuentra en las fibras musculares lisas y estriadas cuya función es almacenar y liberar iones de calcio
Detalles
Resumen
El retículo endoplásmico (RE) es un orgánulo que se presenta como una red interconectada de sacos o túbulos aplanados (llamados cisternas) en el citoplasma. Las membranas del RE están conectadas a la envoltura nuclear externa. También pueden extenderse hacia la membrana celular. Hay dos tipos de RE: el retículo endoplásmico rugoso y el retículo endoplásmico liso. El sER, a diferencia del retículo endoplásmico rugoso, no tiene ribosomas en su superficie, de ahí el nombre de liso. En las células musculares se produce un tipo especializado de SER en el que se almacenan los iones de calcio. Se denomina retículo sarcoplásmico.
El retículo sarcoplásmico (RS) es un tipo de retículo endoplásmico liso que abunda en el miocito (célula muscular). En los miocitos, se puede ver como una estructura unida a la membrana dentro del miocito, que contiene iones de calcio. La red de túbulos se extiende por todo el miocito. Rodea las miofibrillas, es decir, las unidades contráctiles de la célula muscular. En el músculo cardíaco y en el músculo esquelético, una parte del RE está estrechamente asociada a los túbulos transversales. Un túbulo transversal es una prolongación de la membrana celular (especialmente denominada sarcolema) que, junto con esa parte del RS, forma la llamada tríada. Las partes del RS que están estrechamente asociadas a los túbulos transversales se denominan cisternas terminales, que es el principal lugar de liberación de calcio.
Para que el RS pueda llevar a cabo la función de absorción de iones de calcio, tiene bombas de canales iónicos en su membrana. Estas bombas de calcio en el SR se denominan SERCA (es decir, ATPasas del retículo sarco(endo)plasmático). La SERCA se compone de 13 subunidades: M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, M9, M10, N, P y A. Las subunidades M1 a M10 se encuentran dentro de la membrana del SR, mientras que las subunidades N, P y A se encuentran fuera del SR. Las subunidades a las que se unen los iones de calcio son las subunidades M1 a M10. Las subunidades N, P y A son a las que se une el ATP. El tipo más abundante de SERCA en los músculos cardíacos y esqueléticos es la SERCA 2a. En el interior del SR se encuentra la proteína calsequestrina, que participa en el almacenamiento de calcio. Unos 50 iones de calcio pueden unirse a esta proteína. Por lo tanto, esta proteína puede mitigar el número de iones de calcio libres dentro del SR. Se encuentra principalmente en las cisternas terminales. La liberación de iones de calcio a través del RE se realiza a través de los receptores de rianodina (RyR). En los mamíferos, el RyR1 se encuentra normalmente en los músculos esqueléticos, mientras que el RyR2 está en los músculos cardíacos. El RyR3 es el tipo más común, y se encuentra especialmente en el cerebro.
Funciones biológicas
El SR es responsable de la liberación, la absorción y el almacenamiento de los iones de calcio. Libera iones de calcio durante la contracción muscular y los absorbe durante la relajación. El nivel de iones de calcio debe ser regulado. Un exceso de calcio en el interior de la célula podría provocar la calcificación y el endurecimiento de las estructuras intracelulares y, finalmente, la muerte celular. Mediante el SR, el nivel de iones de calcio se mantiene relativamente constante. Facilita que la concentración de iones de calcio sea varias veces menor en el interior de la célula que la concentración de iones de calcio en el exterior de la misma.
Reacciones biológicas comunes
A través de las bombas de los canales iónicos en el SR, los iones de calcio son absorbidos en el SR. Así, los iones de calcio son mayores en número dentro del RE en relación con el citoplasma. Por ello, la absorción de iones de calcio por el RE se realiza mediante un transporte activo, que requiere energía (a través del ATP) para mover más iones de calcio hacia el RE. La absorción de calcio se produce cuando dos iones de calcio y el ATP se unen al lado citosólico de la bomba de calcio. El grupo fosfato liberado por el ATP se une a la bomba y cambia su forma, lo que provoca la apertura de la bomba. Cuando esto ocurre, los dos iones de calcio entran a través de ella. La bomba del lado externo (citosólico) se cierra mientras que el lado interno se abre, liberando los iones de calcio en el SR.1
El SR libera iones de calcio en las cisternas terminales a través del receptor, el receptor de rianodina (RyR). Cuando el RyR se activa, se abre para liberar iones de calcio. La liberación de iones de calcio almacenados en el RS se denomina chispa de calcio. La chispa de calcio puede ser evocada o espontánea. Un mecanismo de liberación de iones de calcio es la liberación de calcio inducida. En este mecanismo, los receptores de dihidropiridina del sarcolema son provocados por un potencial de acción para cambiar su forma y convertirse en un canal iónico por el que los iones de calcio pueden entrar en la célula. La entrada de iones de calcio da lugar a su unión a los RyR en el SR. Cuando cuatro iones de calcio se unen al RyR, éste se activa y se abre dando lugar a la liberación de más iones de calcio (al citosol desde el SR). Esta chispa de calcio evocada se produce en el músculo cardíaco y en el músculo liso. En el músculo esquelético, la chispa de calcio evocada se produce sin la inundación previa de iones de calcio. Más bien, los RyR se abren cuando los receptores de dihidropiridina cambian de forma. Esto se debe a que los receptores de dihidropiridina en el sarcolema del músculo esquelético tocan los RyR del SR. Por lo tanto, cuando los receptores de dihidropiridina cambian su forma, provocan que los RyRs sufran directamente un cambio conformacional para abrirse. En los músculos lisos y cardíacos, los receptores de dihidropiridina no están en contacto con los RyR, sino que se sitúan frente a ellos. Por lo tanto, la inundación y la unión de iones de calcio se producen antes de la liberación de calcio.
En cuanto a la chispa de calcio espontánea, la liberación de iones de calcio del SR se produce sin la estimulación inicial por un potencial de acción. Más bien, se produce cuando la concentración de iones de calcio es demasiado alta dentro del RS. Los iones de calcio se unen a la cara interna del RyR del SR, provocando la apertura del RyR. El desprendimiento de la calsequestrina del RyR también conduce a la apertura del RyR. (Por el contrario, una baja concentración de iones de calcio hace que la calsequestrina se una fuertemente al RyR y, por tanto, impida su apertura.)
Suplemento
Etimología
- El griego sarx, que significa «carne»
Abreviatura(s)
Otras lectura
Ver también
- retículo endoplásmico liso