L’aparell de Golgi és un dels orgànuls cel·lulars i serveix per modificar i ordenar proteïnes. Funciona estretament amb el reticle endoplasmàtic. També participa en la formació de secrecions.
Què és l’aparell de Golgi?
L’aparell de Golgi representa un important orgànul cel·lular en el qual proteïnes produïts al reticle endoplasmàtic es modifiquen i s’ordenen. A més, forma lisosomes, que contenen enzims per a la degradació d’endògens i exògens proteïnes. Els lisosomes són orgànuls cel·lulars tancats per membrana que generen un pH baix al seu interior mitjançant bombes de protons, acidificant així el enzims. L’aparell de Golgi és present a totes les cèl·lules eucariotes i forma un espai de reacció tancat per membrana que té un paper important en l’exocitosi. Va ser descobert pel patòleg italià Camillo Golgi el 1898 durant estudis histològics de la cervell i el seu nom. Dins de l’aparell de Golgi, les proteïnes del reticle endoplasmàtic reaccionen amb altres proteïnes o amb sucre residus (glicosilació) per modificar-los. D’aquesta manera, les proteïnes es converteixen primer en la seva forma transportable. A continuació, s’ordena segons la seva destinació. Tanmateix, dins de l’aparell de Golgi no es generen proteïnes noves, només es modifiquen les existents.
Anatomia i estructura
L’aparell de Golgi es caracteritza per piles de cavitats amb membrana poc profunda. Aquestes cavitats es coneixen com cisternes. Normalment, la pila conté de tres a vuit cisternes. De vegades, pot haver-hi fins a 30 cisternes. La pila té un diàmetre mitjà d’un micròmetre. El terme tècnic d’una pila és dictiosoma. El nombre de dictiosomes depèn del tipus de cèl·lula. Per exemple, algunes cèl·lules poden contenir fins a diversos centenars de dictiosomes. Els microtúbuls asseguren que l’aparell de Golgi es troba principalment a prop del nucli i centrosomes de les cèl·lules animals i humanes. No obstant això, a la majoria de cèl·lules vegetals, l’aparell de Golgi es distribueix per tot el citoplasma de la cèl·lula. Una característica important de l’aparell de Golgi és la seva polarització. El costat cap al reticle endoplasmàtic és convex i el costat cap a fora és còncau. D’aquesta manera, l’aparell de Golgi rep vesícules equipades amb la proteïna de capa COP II del reticle endoplasmàtic. El costat convex també s’anomena xarxa cis-Golgi (CGN). El costat orientat cap a l’urgència s’anomena xarxa trans-Golgi (TGN). Les xarxes de Golgi representen múltiples cisternes i vesícules petites interconnectades. Les cisternes situades entre les xarxes de Golgi són les anomenades piles de Golgi, que tenen una configuració enzimàtica específica. En aquest procés, les proteïnes passen de la xarxa cis-Golgi a la xarxa trans-Golgi. Hi ha dos models per a aquest procés, que probablement s'apliquen tots dos. O bé les vesícules es mouen de la CGN a la TGN, en aquest cas les proteïnes es mantenen, o bé les proteïnes experimenten un moviment de transport de la vesícula a la vesícula cap al TGN.
Funció i tasques
L’aparell de Golgi té funcions diverses i molt complexes. Tres àrees de responsabilitat cristal·litzen. Així, es sintetitzen i es modifiquen elements de la membrana plasmàtica. Vesícules secretores que contenen transmissors i les hormones es formen i s’emmagatzemen. Finalment, es produeixen lisosomes per a l’emmagatzematge de digestius enzims. Inicialment, l’aparell de Golgi rep vesícules que contenen proteïnes o polipèptids principalment del reticle endoplasmàtic. Dins de l’aparell de Golgi, aquestes proteïnes es modifiquen encara més segons el seu ús previst. Per tant, ja sigui vinculant amb sucre es produeixen residus o amb proteïnes addicionals. Les proteïnes modificades es transporten al TGN, on s’ordenen, s’envasen en vesícules de Golgi, s’etiqueten amb substàncies de senyalització i s’envien a la seva destinació mitjançant diversos mecanismes de transport. En el procés, la majoria de proteïnes es transporten fora de la cèl·lula. Fora de la cèl·lula, s’utilitzen per modificar la matriu extracel·lular. Això serveix per a la comunicació intercel·lular i l’estabilitat dels teixits. A més, l’aparell de Golgi forma lisosomes primaris, que contenen enzims lítics. Aquests enzims s’utilitzen per dissoldre substàncies cel·lulars i no cel·lulars. Els enzims desenvolupen la seva major activitat en el rang àcid a un pH d’aprox. 4.5. Aquest valor de PH només es pot aconseguir en espais de reacció tancats per membrana mitjançant bombes de protons. L’interior del lisosoma està equipat amb una protecció àcida dels proteoglucans. A més, els enzims lítics es modifiquen amb manosa-6-fosfats per ser reconeguts per receptors específics de la membrana del lisosoma.
Malalties
Els processos de l’aparell de Golgi són molt complexos. Les alteracions del sistema de transport poden lead a malalties greus com càncer or diabetis. Al mateix temps, encara no es coneixen els mecanismes exactes. No obstant això, s’està duent a terme una investigació intensiva sobre aquest problema. També hi ha proves que les reaccions autoimmunes contra els elements de l’aparell de Golgi poden produir-se lead a malalties reumàtiques. Per exemple, més del 75 per cent dels pacients amb Síndrome de Sjögren tenen un anticòs contra una proteïna de l’aparell de Golgi. Molts pacients amb reumatoide artritis, idiopàtica fibrosi pulmonar o proliferatiu glomerulonefritis també portar anticossos contra les proteïnes de l’aparell de Golgi. Corresponent anticossos també s'han descobert en el curs d'investigacions en diverses enfermetats infeccioses i càncer malalties. Es tracta de reaccions addicionals dins d’aquestes malalties, que probablement tenen influència genètica. No obstant això, el curs de la malaltia corresponent pot influir significativament en elles. Altres estudis han investigat, entre altres coses, la influència directa de les clamídies en l'aparell de Golgi. Chlamydia es transmet sexualment i sovint condueix a esterilitat en dones. Els estudis van trobar això clamídia fragmenta l'aparell de Golgi i el descompon en petites mini-piles. En fer-ho, els estudis van demostrar que això permet el clamídia per multiplicar-se millor i produir partícules més infeccioses.
