25 May Retículo sarcoplásmico
El retículo sarcoplásmico (RS) es un orgánulo citoplasmático de las fibras musculares formado por un sistema de membranas simples que rodea a cada miofibrilla. Cada segmento de RS inicia y termina en una cisterna terminal, que junto con la invaginación de la membrana celular llamada túbulo transverso o túbulo T conforman las estructuras denominadas como triadas (Figura 1). El RS actúa como almacén de calcio en la célula – función que también cumplen, aunque en menor medida, las mitocondrias- almacenando de 0,5 a 2 mM de calcio (1).
Figura 1: Estructura y disposición del RS con respecto a los túbulos T y las miofibrillas
Además, y gracias a una serie de proteínas, cumple una función reguladora de los niveles de este ión en el citoplasma. Hay tres tipos principales de proteínas reguladoras del almacenaje, liberación y captura del calcio (2): Proteínas presentes en el interior del RS como la calsecuestrina, encargadas del almacenaje de calcio; Canales de liberación de calcio (receptores de ryanodina , RyR); y Bombas ATP-asa del RS ( SERCA) para la entrada de calcio desde el citoplasma al RS (Figura 2).
Figura 2: El retículo sarcoplásmico y sus principales componentes (1)
La importancia de la regulación de los niveles citoplasmáticos de calcio la vimos en el término “Ión de calcio”, en donde hablamos de su rol en procesos como la contracción muscular o el daño muscular.
Canal de liberación de calcio (RyR)
Los canales de liberación de Ca2+ del retículo sarcoplásmico (RyR) se ven activados cuando la célula muscular es despolarizada por un impulso nervioso. Este canal controla la salida de Ca2+ del RS, regulando por tanto la contracción muscular.
Estos canales son regulados, además de por la actividad eléctrica de la membrana celular, por la actividad de los receptores β –adrenérgicos. La activación simpática, y por lo tanto la mayor actividad de estos receptores, aumenta la sensibilidad al calcio de los canales RyR al ser éstos fosforilados por la proteína quinasa A (PKA). Este proceso permite una adaptación rápida de las fibras musculares ante la estimulación simpática, aumentando por ejemplo el gasto cardíaco tras un estímulo de amenaza o el ejercicio (1).
La calsecuestrina
En el interior del RS hay una serie de proteínas con capacidad para unirse al calcio, como calsecuestrina, proteínas de unión al calcio ricas en histidina (HRC), junctina o sarcolumenina (2). De todas ellas, la calsecuestrina -que se encuentra asociada a la membrana del RS en zonas próximas a donde se sitúan los canales RyR- es la más abundante y la que tiene mayor capacidad para unirse al calcio (Tabla 1).
Tabla 1: Afinidad y capacidad de las proteínas de unión al calcio del RS (2)
ATPasa de Ca2+
Las ATPasas de Ca2+ del RS (SERCAs) son enzimas dependientes de ATP que transportan Ca2+ activamente hacia el interior del RS (1). El hecho de que se denominen ATP-asa se debe a que para su funcionamiento deben romper una molécula de ATP y aprovechar la energía formada tras la ruptura del enlace. Es por lo tanto la entrada de calcio al RS, lo cual es necesario para la relajación muscular, un proceso que requiere de energía.
Conclusión
El retículo sarcoplásmico es un orgánulo celular presente en las fibras musculares encargado del almacén y regulación de los niveles de calcio intracelular. Su correcto funcionamiento -mediado por diversas proteínas como los canales RyR, las proteínas del lúmen del orgánulo y las bombas ATPasas de Calcio- es necesario para la contracción muscular y el adecuado funcionamiento de la célula. Un desajuste en alguno de sus elementos puede dar lugar a una desregulación de los niveles de calcio provocando miopatías en el caso de las fibras musculares estriadas o cardiopatías en el caso de las fibras cardíacas.
Máster en Fisiología integrativa
Graduado en Ciencias de la Actividad Física y del Deporte
Entrenador Nacional nivel 3 de Triatlón
Referencias
- Reyes-Juárez JL, Zarain-Herzberg Á. Función del retículo sarcoplásmico y su papel en las enfermedades cardíacas. Arch Cardiol Mex. 2006;76(4):18–32.
- Rossi AE, Dirksen RT. Sarcoplasmic reticulum: The dynamic calcium governor of muscle. Muscle and Nerve. 2006;33(6):715–31.