Neurotransmitatorii si neuromodulatorii. Reticulul endoplasmatic.

Neurotransmitatorii si neuromodulatorii. Reticulul endoplasmatic.

Ultrastructura si compozitia chimica.

Primele evidentieri sau facut la nivelul neuronului, fiind identificata substanta tigroida (sau corpusculii lui Nissl), ulterior in hepatocit s-au identificat sub forma unor sfere, corpii lui Berg, in pancreas - o zona denumita ergastoplasma.

Prin microscopie electronica Porter si colaboratorii sai au identificat o retea de tuburi ce nu atingea ectoplasma, pe care au numit-o retea RE.

RE- se constituie ca un sistem complex de membrane intracelulare, organizate in tuburi si in saci turtiti ce se individualizeaza la nivelul citoplasmei celulare.

Pe suprafata acestor formatiuni se ataseaza ribozomi formind RER, iar lipsa ribozomilor da nastere REN. Membranele celor doua formatiuni conflueaza spre zona terminala astfel incit formeaza o retea de canale interconectate.

Rol.

RER- in sinteza proteielor prin ribozomii legati de membrana

REN- in sinteza lipidelor

Exista si un RE de tranzitie intre cele 2 tipuri, fractionarea celulei prin omogenizare si centrifugare diferentiata in urma careia se formeaza veziculele denumite microzomi, care preia o parte din functia RE.

RE contine proteine si lipide in proportii egale. In RER sa identificat un tip special de proteine, cu functii specifice denumite riboforine, cu rol in legarea ribozomilor de membrana RE si in transferul prin membrana RE, lantului polipeptidic, ce se formeaza la nivelul lor denumite noscent. Riboforinele sunt absente in REN, ele sunt glicoproteine si pot strabate stratul dublu lipidic, iar lipidele din membrana REN sunt fosfolipide.

Functiile specifice RER

Avind ribozomi atasati de membrana RE- functia principala este de sinteza proteinelor, care pot fi:

• proteine de export_ secretate de structurile RE si care sunt transmise de diferite cai spre anumite zone ale organismului.
• Proteine de membrana- sunt destinate diferitelor membrane ale celulelor, astfel se explica prezenta RE in celulele pancreasului exocrin, in hepatocite, plasmocite (sintetizeaza diferite imunoglobuline).

RE se intilneste si la nivelul structurilor neuronale, deoarece neuronii au capacitatea de a transmite influxul nervos prin neurotransmitatorii si neuromodulatorii.

Mecanismul sintezei proteinelro la nivelul RE.

Sinteza proteinelor se realizeaza prin internalizarea ribozomilor atasati de membrana externa a RE, care contine proteine - sinteza realizata prin intermediul ARN-m pornind de la proteine simple, care poseda 2 subunitati- una mica si una mare, care prin intermediul unui semnal de isertie se leaga pe suprafata RE bazal si intre ele formind un lant polipeptidic nascent. Cu ajutorul ribozomilor care va avea proprietatea de a sintetiza in continuare proteine, iar lantul nascent se elongheaza prin acumularea a 18-30 aminoacizi formindu-se un polizom (acumulare de ribozomi).

Sabatini, Tashio si Palade au demonstrat ca atasarea ribozomilor de membrana se face prin subunitatea mare, iar Babes si Dobzjanschi au identificat in microscopie electronica, prezenta la inceputul lantului nascent a semnalului care favorizeaza legarea ribozomilor pe membrana RE.

Mecanismul sintezei proteice se deruleaza pe membrana RE iar lantul polipeptidic inainteaza pe suprafata membranei printr-un transfer vectorial care de la o etapa la alta antreneaza noi molecule de ribozomi prin sinteza de proteine.

Mecanismul de reglare si de formare a lantului polipeptidic nascent se realizeaza prin intermediul unei particule de recunoastere a semnalului care preia in continuare ribozomii si ii ataseaza lantului polipeptidic ii mediaza interactiunea dintre membrana si ribozom, si care la un moment dat poate sa opreasca si elongarea lantului polipeptidic.

Intr-o etapa urmatoare particula de recunoastere a semnalului si semnalul de initiere formeaza un complex care este recunoscut de "proteina doc", alcatuita din 72 mii daltoni si care favorizeaza formarea de ------------- ale polizomului. Semnalul de insertie, impreuna cu particula de receptie a semnalului si cu proteina doc, constituie impreuna un "aparat de transfer vectorial" a carui activitate este ----- ----- ----- de o enzima din RE, denumita peptidaza semnalului (este localizata spre int membranei RE) astfel incit polizomul este mentinut in lantul polipeptidic prin actiunea de legare a proteinelor, realizata de riboflavine I si II astfel incit lantul polipeptidic se formeaza sub forma unei "scurgere de sarpe". Lantul polipeptidic isi continua procesul de sinteza a proteinelor pe baza de transfer vectorial pina in momentul in care in lantul polipeptidic apare o secventa numita "semnal de oprire a transferului vectorial" (sau stop lant) proces prin care are loc retinerea proteinelor in stratul dublul lipidic, iar lantul polipeptidic poate ramine in membrana RE sau poate fi transferat prin difuziunea altei celule.

Glicolizarea este fenomenul prin care RER prin membranele sale indeplineste functia de sinteza a proteinelor la nivelul membranelor, de cele care se sintetizeaza la nivelul citosolului. Procesul are loc in lumenul RE cind un lant glucidic de oligozaharide se prinde de semnalul de insertie, el strabate membrana, in urma acestei ------------- se transfera gruparile zaharidicela nivelul semnalului de insertie, fenomen denumit glicolizare, iar semnalul de insertie transporta aceste grupari spre citosol, unde depoziteaza gruparile glucidice- semnalul de insertie se ataseaza de ribozomi, care sunt beneficiari ai gruparilor glucidice, prin intermediul unei enzime denumite glicoziltransferaza, care permite transferul gruparilor glucidice pe semnalul de insertie. In anumite cazuri, lantul oligozaharidelor se poate asambla si pe o molecula lipidica, denumita "dolical" prevazuta cu doua grupari macroergice (furnizeaza -------- in cantitati mari). Asemenea procese determina formarea unor aminoacizi de tipul anserina.

Functii specifice REN

In biosinteaz lipidelor- fiind prezent in celulele din corticosuprarenala si gonade care sintetizeaza hormoni steroizi, precum si in celulele din ----------- intestinala.

REN din celulele hepatice are 2 functii importante:

• Degradarea glicogenului hepatic p a se produce energie, deoarece sub actiunea fosforilazei in celulela hepatica, din glicogen este eliberat glucoza-1-fosfat care este convertit in glucoza - 6 fosfat, care la randul ei sub actiunea unei enzime elibereaza glucoza, care trece in lumenul RE , apoi in singe.
• Detoxifierea prin metabolizarea substantelor endogene sau exogene (medicamente, substante toxice), pt a le neutraliza si a favoriza eliminarea substantelor toxice, reactiile de la acest nivel sunt de oxidare, hidroliza, reducere, prin care substantele devin solubile si produsii toxici sunt eliminate prin rinichi, procesul de detoxificare au loc in ficat prin reactii de oxidare realizate de un sistem enzimatic al microzomilor ce utilizeaza drept substrat doua substante

Reactiile de acest gen au importanta medicala deoarece realizeaza:

• Metabolizarea sarurilor biliare
• Hormonii
• Steroizii
• Colesterol
• Degradarea hemoglobinei

Rol important il au in metabolizarea medicamnetelor prin procese glucurono-conjugarea aspirinei sau hidroxilarea fenobarbitalului- acesta fiind descompuse in REN

Procesele de detoxifierefiere au loc in special in ficat , se realizeaza prin oxidari efectuate de un sistem enzimatic ce utilizeaza drept substrat dehidrogenarea (NADPH) si oxigenul molecular, enzimele fiind numite "enzime cu functie mixta".

Citocromul (enzima principala) P450, este o hemoproteina care actioneaza asupra substratului cit si asupra oxigenului molecular realizind procesul de metabolizare in lantul transportor de electroni asociat REN.

Prin intermediul glucoroniltransferazei- o enzima specifica REN , care joaca rol esential in secretia bilirubinei, care este transferata din singe in hepatocite aici e transformat in bilirubina directa solubila- care se eliminia prin bila.

Functii comune REN si RER.

RE este un "aparat circulator intracitoplasmatic" care vehiculeaza in intreaga celula foarte multe substante inclusiv proteine si lipide care apoi sunt repartizate altor componente celulare (ap Golgi).

Strabatind intregul citosol RE indeplineste si rolul de suport mecanic al citosolului dar si de compartimentare a sa.

Membrana RE mediaza schimburile dintre matricea citoplasmatica si lumenul RE.

Se considera, ca exista gradiente ionice transmembranare si un potential de membrana care joaca rol important in conducere excitatiei si influxului nervos in citosol, de la membrana reticulului spre miofilamente.

RE are rol in sinteza proteinelor prin------------ localizate in RE prin intermediul unor precursori (acetil CoA si glicerol fosfatul).

Functia esentiala a RE este in biogeneza membranelor si a organitelor celulare. RE poate fii considerat ca "fabrica de membrane" a celulei umane.

Proteinele si lipidele sunt produse de membrana RE iar transportul spre diferite celule sau componenete ale organitelor celulare se realizeaza prin vezicule de secretie pe asa numita "cale secretorie" rezultind substantele toxice pe care le elimina in exteriorul celulelor.

RE creaza spatii echivalnete topologic cum sunt lumenul RE interiorul lizozomilor, al veziculelor de secretie, prin care contribuie la existenta unor spatii simetrice sau asimetrice in celula.

RE determina inductia si neutralizarea unui citocrom P448 care determina aparitia procesului de carcinogeneza.

RE are rol in practica histopatologica si in medicina legala in diagnostizarea unor boli prin faptul ca numarul ribozomilor indica o anumita stare a celulei iar colorarea acestora cu coloranti bazici (in rosu) determina aparitia eozinofiliei citoplasmatice (un indicator pt determinarea celulelor maligne din organism).

Orice substanta toxica provenita din alimente sau medicamente produce modificari ale RE ceea ce permite stabilirea dg de intoxicatie in practica medico-legala.

Alfa-1-proteaza, o enzim specifica RE inhiba activitatea elastazei (plamin) si determina aparitia emfizemului pulmonar.