El reticle sarcoplasmàtic és un sistema de membrana de tubs situat al sarcoplasma de les fibres musculars. Ajuda en el transport de substàncies dins de la cèl·lula i els magatzems calci ions, l’alliberament dels quals condueix a la contracció muscular. En diverses malalties musculars, aquest rendiment de la tasca es veu deteriorat, per exemple, a hipertermia maligna o miofascial dolor síndrome.
Què és el reticle sarcoplasmàtic?
El reticle sarcoplasmàtic és un sistema de membrana tubular dins de les fibres musculars. A fibra muscular equival a una cèl·lula muscular, però té múltiples nuclis formats per divisió cel·lular (mitosi) que permeten la fibra créixer de longitud durant el desenvolupament. Cadascun fibra muscular es subdivideix en altres fibres anomenades miofibrilles. Es poden subdividir en seccions transversals (sarcomers) que donen nom al múscul esquelètic estriada. El patró prové de filaments de miosina i actina / tropomiosina: filaments molt fins que es llisquen alternativament entre si segons el principi de la cremallera. El múscul llis també té un reticle sarcoplasmàtic; funciona de manera similar, però la seva estructura no es divideix tan clarament en unitats individuals. En canvi, el múscul llis forma una superfície plana. El reticle sarcoplasmàtic és similar al reticle endoplasmàtic (ER), que és el sistema de membrana interna d'altres tipus de cèl·lules. La biologia distingeix entre ER suau i ER rugós; aquest darrer en té nombrosos ribosomes a la seva superfície. Aquestes macromolècules se sintetitzen proteïnes segons el pla proporcionat pel genoma. El reticle sarcoplasmàtic és un ER suau. No només els músculs tenen una ER suau, sinó també òrgans com el fetge or ronyó.
Anatomia i estructura
En la seva totalitat, el reticle sarcoplasmàtic forma un complex sistema tubular de membranes. Es troba al fibra muscular o cèl·lula muscular al sarcoplasma. El reticle sarcoplasmàtic s'estén al llarg i envolta les miofibrilles, ja que és en els seus sarcomers on es produeix la contracció muscular real. Mitocòndries, que proporcionen energia a la cèl·lula en forma d’ATP, sovint es troben molt a prop i, com el reticle sarcoplasmàtic, es troben al teixit entre les miofibrilles individuals. Les membranes de la ER llisa formen estructures predominantment tubulars, però també bosses o cisternes, així com vesícules. Tots tenen un espai interior dins de la membrana, que la biologia també anomena llum. El sistema tubular pot adaptar-se a les necessitats del teixit canviant la seva estructura i expandint-se més en determinades zones, formant noves branques o unint múltiples canals.
Funció i tasques
En el context de la contracció muscular, el reticle sarcoplasmàtic ajuda a distribuir els senyals nerviosos entrants per tota la fibra muscular i, amb l’ajut de calci ions, provoca la contracció del múscul. Això és desencadenat pel senyal d'un fibra nerviosa que acaba al múscul. La informació neuronal es pot originar tant a partir del cervell i de la medul · la espinal, a través del qual molts reflex estan interconnectats. Al final del fibra nerviosa és la placa final del motor, que, com el botó final de la sinapsi interneuronal, conté vesícules plenes de substàncies missatgeres (neurotransmissors). Els neurotransmissors entren al lliure quan l’impuls elèctric estimula la placa final del motor. Com a resposta, el bioquímic molècules transmeten el senyal a la membrana muscular, on obren canals iònics, provocant un canvi en la càrrega de la cèl·lula. El canvi de càrrega es propaga a través del sarcolema i dels túbuls T. Els túbuls T són tubs perpendiculars a les miofibrilles; en aquest cas, es troben als discos Z dels sarcomers i estan connectats al reticle sarcoplasmàtic. Quan la tensió arriba al reticle sarcoplasmàtic, s’allibera emmagatzemada calci ions. Aquests s’acumulen sobre el filament d’actina-tropomiosina i alteren temporalment la seva estructura; com a resultat, els extrems dels filaments de miosina poden avançar més entre les fibres d’actina-tropomiosina. D’aquesta manera, el múscul s’escurça. Els ions calci no s’uneixen permanentment al complex actina-tropomiosina, sinó que es desprenen posteriorment. Posteriorment, el reticle sarcoplasmàtic reabsorbeix les partícules carregades a les seves cisternes de manera que es pugui repetir el procés durant la següent estimulació. Les bombes de la membrana del sistema tubular recuperen els ions calci del procés. A més, igual que el reticle endoplasmàtic d’altres cèl·lules, el reticle sarcoplasmàtic suporta el de substàncies al sarcoplasma, en un sentit que serveix d’autopista per al transport molècules.
Malalties
La insuficient funcionalitat del reticle sarcoplasmàtic s’associa amb diverses malalties i complicacions musculars. Un exemple és hipertermia maligna, que pot produir-se com a conseqüència d’un tractament mèdic anestèsia. Es caracteritza per la rigidesa muscular (rigor), hiperacidesa (metabòlic acidosis), taquicàrdia, augmentat carboni diòxid a la sang o en la respiració, oxigen privació i espasme muscular masseter (al múscul masseter, espasme masseter). Els símptomes es deuen a l’alliberament descontrolat d’ions de calci a la fibra muscular, amb la qual cosa el teixit es contrau com si s’irrita voluntàriament, la cèl·lula pateix ràpidament dèficit d’energia i produeix grans quantitats de calor i carboni diòxid. Es produeixen diversos símptomes clínics, inclosa la degradació de la fibra muscular (rabdomiòlisi). La causa de hipertermia maligna és una predisposició genètica que condueix a canvis en els receptors. El administració de certs anestèsics desencadena una reacció errònia, motiu pel qual la medicina també parla de substàncies activadores en aquest context. En miofascial dolor síndrome, l’enduriment es produeix en el teixit muscular, també coneguts com a punts desencadenants. L'enduriment és causat per una contracció muscular perllongada: a causa del subministrament insuficient a la zona afectada, el reticle endoplasmàtic no pot bombar els ions calci alliberats cap al seu interior. Per tant, els ions encara estan disponibles i asseguren una continuació de la contracció muscular.
