El retículo endoplásmico (RE) es un centro de fabricación central de la célula eucariota, que produce biomoléculas esenciales como proteínas y lípidos. Ocupa más de la mitad de la superficie de la membrana de una célula animal típica, lo que subraya su papel vital en la fisiología celular.
El RE consta de una membrana fosfolípida continua plegada en una red compleja de cisternas (sacos aplanados) y túbulos. Esta disposición crea una gran luz (aproximadamente el 10 % del volumen de la célula) llena de un ambiente fluido que facilita las reacciones enzimáticas.
El RER es la fábrica de síntesis de proteínas de la célula. Los ribosomas, la maquinaria de traducción de la célula, se acoplan a la membrana RER y traducen transcripciones de ARNm copiadas del ADN nuclear. Las cadenas polipeptídicas recién sintetizadas se introducen en la luz del RE, donde se pliegan en conformaciones funcionales, y a menudo reciben modificaciones postraduccionales como la glicosilación.
Las proteínas destinadas a la secreción o a residir en orgánulos se empaquetan en vesículas que brotan del RER, viajan al aparato de Golgi para su posterior procesamiento y, en última instancia, llegan a su destino final.
Debido a que el RER está físicamente conectado a la envoltura nuclear, puede ajustar rápidamente las tasas de síntesis de proteínas en respuesta a las demandas celulares o señales de estrés.
El correcto plegamiento de proteínas es esencial; Las proteínas mal plegadas pueden desencadenar disfunción y enfermedad celular. La sala de emergencias emplea la respuesta de proteína desplegada (UPR), una cascada de señalización trifásica que:
El estrés persistente del RE puede culminar en apoptosis, salvaguardando la integridad del tejido.
La SER está especializada en el metabolismo de los lípidos. Sintetiza fosfolípidos, colesterol y hormonas esteroides (por ejemplo, estrógeno, testosterona) fundamentales para la integridad de la membrana plasmática y la señalización endocrina.
En las células hepáticas, el SER media la desintoxicación conjugando toxinas, haciéndolas solubles en agua para su excreción. También facilita la gluconeogénesis, la generación de glucosa a partir de sustratos no carbohidratos durante el déficit energético.
Las células musculares (cardíacas y esqueléticas) contienen un SER modificado conocido como retículo sarcoplásmico. Secuestra iones Ca²⁺, lo que permite ciclos rápidos de contracción y relajación. Las disfunciones de este sistema están relacionadas con miocardiopatías y trastornos musculares.
La arquitectura de la sala de emergencias es fluida, lo que le permite adaptarse a las necesidades celulares. Por ejemplo, las células secretoras expanden las cisternas del RER para satisfacer una alta producción de proteínas, mientras que las neuronas y las células musculares favorecen los túbulos SER debido a una menor demanda secretora.
Las redes del RE pueden reorganizarse durante la mitosis y responder a señales del citoesqueleto, asegurando una distribución equitativa entre las células hijas.
El estrés crónico del ER y la desregulación del UPR están implicados en un espectro de condiciones, que incluyen:
Los virus a menudo explotan la maquinaria de síntesis de proteínas del RE, remodelando su estructura para crear orgánulos de replicación, una estrategia observada en las infecciones por dengue y SARS-CoV-2.
Comprender la biología del RE es esencial para desarrollar terapias dirigidas a los trastornos del plegamiento de proteínas y la replicación viral.
