Hoy en día a pesar del avance relativo de la ciencia en el estudio de la estructura y función de la célula, es posible afirmar que existen aún varios misterios en la biología. Uno de esos casos es el Peroxisoma, una organela de forma vesicular con diámetro de 0,1 a 1,0 μm, delimitada por una membrana simple, pero que no resulta tan sencillo de entender, además presenta una evolución compleja, donde incluso se ha postulado que tiene un papel importante en la teoría endosimbiótica.
Los peroxisomas están presentes en muchos tipos de células eucariotas y existe una gama amplia de modificaciones de esta organela que da origen a una serie de organelas secundarias como por ejemplo el glioxisoma en las células vegetales, concretamente de las semillas, en el caso de los hongos, existe una organela derivada llamada el cuerpo de Woronin, o el caso de algunos parásitos como Trypanosoma, en el cual existen una versión alternativa llamada glucosomas. Estas organelas se caracterizan por presentar en su matriz una serie de inclusiones cristalinas derivadas de una amplia variedad de enzimas que llevan a cabo una variedad de reacciones metabólicas y cuyas actividades se ajustan de acuerdo a las necesidades, estados de desarrollo y diferencias entre los tipos celulares.
Si bien en la matriz de los peroxisomas se han identificado más de 50 tipos de enzimas diferentes, todas ellas relacionadas con distintas vías metabólicas, dos de sus vías metabólicas altamente conservadas son la beta-oxidación de los ácidos grasos, especialmente los de cadena larga, así como el metabolismo de detoxificación del peróxido de hidrógeno. Sin embargo gracias al avance en los métodos de análisis del metabolismo celular in vivo, a la fecha se han identificado otras funciones. Por ejemplo la presencia de enzimas como la urato-oxidasa, la cual es requerida en el catabolismo de las purinas, capaces de reducir la molécula de oxígeno a partir de una variedad de substratos como el lactato, el glicolato, algunos aminoácidos y el ácido úrico, entre otros.
Además, participan en el catabolismo de las poliaminas, las prostaglandinas, los eicosanoides y en la biosíntesis algunos esteroles y plasmalógenos, esto contribuye al aporte de más del 80% del contenido de fosfolípidos, especialmente en la materia blanca del cerebro. También los Peroxisomas están implicados en el metabolismo de radicales libres de oxígeno y óxido nítrico, es decir que tiene un fuerte papel como organelo antioxidante, así como su participación en procesos de señalización intra e intercelular.
Recientemente se ha descubierto que aproximadamente representa un 10% de la actividad total de dos enzimas presentes en la ruta de las pentosas fosfato, ruta metabólica estrechamente relacionada con la glucólisis, durante la cual se utiliza la glucosa para generar ribosa, que es necesaria para la biosíntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos. Existe actualmente un debate sobre si los peroxisomas están involucrados en la síntesis de isoprenoides y colesterol en animales.
Una de las primeras funciones celulares asociadas al Peroxisoma, fue la de organela antioxidante y detoxificadora. En el interior, en su lumen o matriz se puede encontrar la enzima catalasa, encargada de utilizar el peróxido de hidrógeno para oxidar otros sustratos, entre los cuales destacan los fenoles, ácido fórmico, formaldehídos y alcoholes. Esta reacción se constituye vital, especialm ente en las células del hígado y los riñones, encargados de detoxificar las toxinas de la sangre. Además, cuando un exceso de peróxido de hidrógeno se acumula en las células las catalasas lo convierten en inofensivas moléculas de agua.
Las diversas funciones que cumplen los peroxisomas requieren que los mismos interactúen de manera dinámica junto a otras orgánulos, Hoy resulta evidente que alguos de estos son el retículo endoplásmico liso, la mitocondria, y los lisosomas, todos ellos involucrados en el metabolismo de lípidos. El tipo de interacciones incluye la β-oxidación de ácidos grasos, es decir el proceso a partir del cual las células extraen energía de este tipo de moléculas así como muchas reacciones que incluyen especies reactivas de oxígeno. En el caso del retículo endoplásmico, el peroxisoma coopera en la síntesis de plasmalógenos, un tipo de sustancia precursora de fosfolípidos, y que resulta de vital importancia para las células nerviosas.
Una de las explicaciones sobre el rol evolutivo de los Peroxisomas consiste en señalar que los peroxisomas pudieron haber aparecido como un tipo de adaptación contra los continuos efectos tóxicos a los que se expone una célula cuando esta se encuentnra en presencia de oxígeno. Este aspecto hoy se relaciona con otros tales como la estabilidad celular, el daño a la molécula de ADN, el envejecimiento y la pérdida del control del ciclo celular que puede desembocar en tumores y cáncer. Hoy en día se reconocen más de 25 enfermedades relacionadas con la disfunción de las actividades enzimáticas de los peroxisomas o bien su transporte, la mayoría de ellas presentan una clase de condiciones médicas que afectan principalmente al sistema nervioso humano, pero que tambien tienen un efecto patológico sobre muchos otros órganos.
Hoy nuestro viaje inicia activando la función de miniaturización en el cual haremos un recorrido en el interior de las células, explorando de cerca la ultraestructura de esta organela, así como algunas de las funciones que ocurren en ella. Esto con la intención de aportar al conocimiento de este cuerpo subcelular que es bastante más versátil de lo que se considera.
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