Retículo sarcoplásmico

los retículo sarcoplásmico es un sistema de membranas formado por tubos que se encuentra en el sarcoplasma de las fibras musculares. Apoya el transporte de sustancias dentro de la célula y almacena iones de calcio, cuya liberación conduce a la contracción muscular. La ejecución de esta tarea se ve afectada en diversas enfermedades musculares, por ejemplo en la hipertermia maligna o el síndrome de dolor miofascial.

¿Qué es el retículo sarcoplásmico?

El retículo sarcoplásmico es un sistema de membrana tubular dentro de las fibras musculares. Una fibra muscular corresponde a una célula muscular, pero tiene varios núcleos celulares que se crean por división celular (mitosis) y permiten que la fibra crezca en longitud a medida que se desarrolla.

Cada fibra muscular se divide en otras fibras, llamadas miofibrillas. Se pueden dividir en secciones transversales (sarcómeros), que dan nombre a los músculos esqueléticos estriados. El patrón es creado por filamentos de miosina y actina / tropomiosina: hilos muy finos que se deslizan entre sí alternativamente según el principio de la cremallera. Los músculos lisos también tienen un retículo sarcoplásmico; Funciona de manera similar, pero su estructura no está tan claramente dividida en unidades individuales. En cambio, los músculos lisos forman una superficie plana.

El retículo sarcoplásmico es similar al retículo endoplásmico (RE), que es el sistema de membrana interna en otros tipos de células. La biología diferencia entre ER suave y ER rugosa; Este último tiene numerosos ribosomas en la superficie. Estas macromoléculas sintetizan proteínas de acuerdo con el modelo proporcionado por el genoma. El retículo sarcoplásmico es un RE liso. No solo los músculos tienen un RE liso, sino también órganos como el hígado o el riñón.

Anatomía y estructura

En su totalidad, el retículo sarcoplásmico forma un complejo sistema de tubos formado por membranas. Se encuentra en la fibra muscular o en la célula muscular del sarcoplasma. El retículo sarcoplásmico se extiende a lo largo de las miofibrillas y las rodea, ya que la contracción muscular real tiene lugar en sus sarcómeros. Las mitocondrias, que proporcionan energía a la célula en forma de ATP, suelen estar muy próximas y, como el retículo sarcoplásmico, se encuentran en el tejido entre las miofibrillas individuales.

Las membranas del RE liso forman predominantemente estructuras tubulares, pero también bolsas o cisternas y vesículas. Todos tienen un espacio interior dentro de la membrana, que la biología también llama lumen. El sistema de tubos puede adaptarse a las necesidades del tejido cambiando su estructura y expandiéndolo más en determinadas zonas, creando nuevas ramas o uniendo varios canales.

Función y tareas

Como parte de la contracción muscular, el retículo sarcoplásmico ayuda a distribuir las señales nerviosas entrantes en la fibra muscular y hace que el músculo se contraiga con la ayuda de iones de calcio. La razón de esto es la señal de una fibra nerviosa que termina en el músculo. La información neuronal puede provenir tanto del cerebro como de la médula espinal, a través de la cual se conectan muchos reflejos.

Al final de la fibra nerviosa se encuentra la placa motora que, al igual que el botón terminal en la sinapsis interneuronal, contiene vesículas que están llenas de sustancias mensajeras (neurotransmisores). Los neurotransmisores se liberan cuando el impulso eléctrico estimula la placa motora terminal. Las moléculas bioquímicas luego transmiten la señal a la membrana muscular, donde abren canales iónicos y, por lo tanto, desencadenan un cambio en la carga de la célula. El cambio de carga se propaga a través del sarcolema y los túbulos T.

Los túbulos T son tubos perpendiculares a las miofibrillas; se encuentran en los discos Z de los sarcómeros y están conectados al retículo sarcoplásmico. Cuando la tensión alcanza el retículo sarcoplásmico, libera iones de calcio almacenados. Estos se adhieren al filamento de actina-tropomiosina y cambian temporalmente su estructura; como resultado, los extremos de los filamentos de miosina pueden deslizarse más entre las fibras de actina-tropomiosina. De esta forma el músculo se acorta.

Los iones de calcio no se unen permanentemente al complejo actina-tropomiosina, sino que luego se disuelven nuevamente. Luego, el retículo sarcoplásmico lleva las partículas cargadas a sus cisternas para que el proceso se pueda repetir la próxima vez que se estimule. Las bombas en la membrana del sistema de tubos devuelven los iones de calcio. Además, al igual que el retículo endoplásmico en otras células, el retículo sarcoplásmico apoya la distribución de sustancias en el sarcoplasma, por lo que sirve como camino para el transporte de moléculas.

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Enfermedades

La funcionalidad insuficiente del retículo sarcoplásmico se ha relacionado con diversos trastornos y complicaciones musculares. Un ejemplo de esto es la hipertermia maligna, que puede ocurrir como resultado de la anestesia médica.

Se caracteriza por rigidez muscular (rigidez), sobreacidificación (acidosis metabólica), taquicardia, aumento del contenido de dióxido de carbono en la sangre o en la respiración, deficiencia de oxígeno y espasmo de los músculos masticatorios (en el músculo masetero, espasmo del masetero). Los síntomas se deben a una liberación incontrolada de iones de calcio en la fibra muscular, con lo cual el tejido se contrae como una irritación arbitraria, la célula sufre rápidamente de falta de energía y produce grandes cantidades de calor y dióxido de carbono.

El resultado son varios síntomas clínicos, incluida la degradación de las fibras musculares (rabdomiólisis). La causa de la hipertermia maligna es una predisposición genética que conduce a cambios en los receptores. La administración de determinados anestésicos desencadena una falsa reacción, por lo que la medicina también habla de sustancias desencadenantes en este contexto.

En el síndrome de dolor miofascial, se produce un endurecimiento en el tejido muscular, que también se conoce como puntos gatillo. El endurecimiento es causado por una contracción muscular prolongada: debido al suministro insuficiente del área afectada, el retículo endoplásmico no puede bombear los iones de calcio liberados de regreso a su interior. Los iones todavía están disponibles y aseguran que continúe la contracción muscular.